Archief

Twee groepen wetenschappers van de TU Delft die onderzoek doen op het gebied van quantum nanotechnologie hebben, onafhankelijk van elkaar, een manier gevonden om spininformatie om te zetten in licht. De groepen worden geleid door Kobus Kuipers en Lieven Vandersypen, die beiden bij het Kavli Institute of Nanoscience werken. De ontdekking van Kuipers kan leiden tot groene ICT, bijvoorbeeld energie-efficiënte dataverwerking in datacentra. Het onderzoek van Vandersypen heeft als hoger doel om grote aantallen qubits op een chip met elkaar te laten samenwerken, en brengt de quantumcomputer een stap dichterbij.

Spintronica in materialen van slechts een paar atomen dik is een opkomend veld waarin men, in plaats van de lading van elektronen, de ‘spin’ probeert te gebruiken bij de verwerking van data. Helaas vervalt de spin extreem snel, wat maakt dat de eigenschap vooralsnog moeilijk te gebruiken is in elektronica. Wetenschappers van het Kavli Institute of Nanoscience aan de TU Delft, samen met NWO-instituut AMOLF, hebben nu voor het eerst een manier gevonden om de spininformatie op kamertemperatuur om te zetten in een voorspelbaar lichtsignaal. De ontdekking brengt de werelden van spintronica en nanofotonica samen, en kan mogelijk leiden tot de ontwikkeling van een energiezuinige manier van informatieverwerking, bijvoorbeeld in datacentra. De wetenschappers beschrijven hun resultaten in Science.

De wereldwijde race om meer, betere en betrouwbare quantumprocessoren te ontwikkelen gaat hard. Dat hebben Delftse wetenschappers onder leiding van professor Vandersypen opnieuw gemerkt: in een nek-aan-nekrace en een bijna gelijktijdige finish met concurrenten lieten ze, in een silicium quantum chip, zien dat quantum informatie van een elektronspin naar een foton kan worden getransporteerd. Dit is belangrijk om quantum bits in silicium te verbinden en dus grote aantallen qubits op een chip beschikbaar te maken. Het werk is vandaag gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

In 2012 stond de wereld van vele natuurkundigen op zijn kop. Voor het eerst werd het exotische Majorana quasideeltje geobserveerd, in het lab van Leo Kouwenhoven. Deze deeltjes blijken een veelbelovende kandidaat voor robuuste quantum bits in een toekomstige topologische quantum computer. Een grote uitdaging is het fabriceren van bruikbare quantum chips, waarin geen verstoringen optreden. Door nieuwe fabricagemethoden is het wetenschappers van QuTech in samenwerking met de TU Eindhoven gelukt om Majorana’s te observeren in sterk verbeterde omstandigheden. Dit sluit alternatieve verklaringen uit én is een stap dichter bij de toekomstige topologische quantumcomputer. De wetenschappers publiceren hun werk vandaag in Nature Nanotechnology.