Fujitsu en QuTech, het quantumonderzoekscentrum van de TU Delft, hebben een belangrijke mijlpaal bereikt in de ontwikkeling van quantumcomputers. Ze hebben voor het eerst een quantumgate-set ontwikkeld voor diamant-spin qubits met een foutpercentage van minder dan 0,1%. Deze prestatie maakt de toepassing van quantumfoutcorrectie mogelijk, wat een essentiële vooruitgang is voor het creëren van betrouwbare en schaalbare quantumcomputers.
Stap dichter bij functionerende quantumcomputers
Door het gebruik van extreem pure diamanten en geavanceerde meettechnieken wisten de wetenschappers een precisie van meer dan 99,9% te behalen in quantumbewerkingen. Deze doorbraak opent mogelijkheden voor nieuwe toepassingen en brengt de realisatie van functionerende quantumcomputers een stap dichterbij.
Toekomstige plannen
In de toekomst zullen Fujitsu en QuTech zich richten op het uitbreiden van het systeem door meer qubits toe te voegen en het ontwikkelen van geavanceerde optische verbindingen en besturingscircuits. Daarnaast zal het team de R&D versnellen om een schaalbaar quantumcomputersysteem te ontwikkelen, met inbegrip van integratietechnologieën voor regelcircuits die gebruikmaken van cryo-CMOS, een laagtemperatuur halfgeleidertechnologie.
Diamanten spinqubits als oplossing
Diamond spin-technologie maakt gebruik van de spin van elektronen en kernen, die ontstaan door specifieke defecten, ook wel kleurcentra genoemd, in diamantkristallen. Deze spinqubits zijn bijzonder veelbelovend vanwege hun vermogen om kwantumtoestanden lange tijd vast te houden, wat ze uitermate geschikt maakt voor toepassingen met hoge prestaties. Een groot voordeel is dat de operationele temperatuur van diamant-spinqubits ongeveer 100 keer hoger ligt dan die van supergeleidende qubits, waardoor ze gemakkelijker in gebruik zijn. Bovendien maakt hun capaciteit om kwantumtoestanden via fotonen (lichtdeeltjes) over te dragen, optische verbindingen mogelijk. Dit opent de deur naar schaalbare quantumcomputers en gedistribueerd computergebruik via kwantumnetwerken. Professor Tim Taminiau van de TU Delft deelt zijn visie over dit onderwerp: “Hoewel er nog een lange weg te gaan is, hebben we met gate-fidelities boven de 99,9% een belangrijke stap gezet richting schaalbare quantumcomputers.”