Imec meldt doorbraak in quantumcomputing

In dit artikel:

Imec (België) en het Australische bedrijf Diraq melden een belangrijke wetenschappelijke vooruitgang: in een artikel in Nature laten ze zien dat siliciumgebaseerde quantumdot spin-qubits, gemaakt met industriële chipprocessen, bewerkingen kunnen uitvoeren met een betrouwbaarheid die tot nog toe vooral in gespecialiseerde laboratoria werd bereikt. De teams rapporteren gate-fideliteiten van meer dan 99 procent voor één- en tweekubitsoperaties en een bijna foutloze voorbereiding en uitlezing van qubits (>99,9%).

Dat is relevant omdat qubits, anders dan klassieke bits, in superpositie kunnen verkeren maar daarbij zeer gevoelig zijn voor ruis en decoherentie. Tot nu toe werden hoogwaardige qubits meestal als losse prototypes in onderzoeksopstellingen gebouwd; Imec en Diraq tonen aan dat bestaande halfgeleiderfabricage deze kwaliteit mogelijk systematisch kan leveren.

Silicium heeft het bijkomende voordeel dat het aansluit bij decennia aan chipindustrie-infrastructuur en dat nanoschaal quantumdots theoretisch toelaten miljoenen qubits op één chip te integreren — een schaal die nodig is voor toepassingen zoals geneesmiddelenonderzoek en complexe natuurkundige simulaties. De onderzoekers benadrukken echter dat dit slechts een begin is: materiaalvariaties veroorzaken nog fouten en verdere optimalisatie is nodig. Of deze aanpak op termijn leidt tot grootschalig commerciële quantumhardware zal de komende jaren blijken.