Illustration av två kvantbitar gjorda av germaniumtransistorer för en kvantdator. Upphovsman:QuTech
Transistorer baserade på germanium kan utföra beräkningar för framtida kvantdatorer. Denna upptäckt av teamet i Menno Veldhorst rapporteras i Natur .
Utvecklingen av kvantberäkning verkar gå väldigt snabbt. Byggstenarna för en sådan dator är så kallade kvantbitar. Under de senaste två decennierna har forskare runt om i världen har studerat nya och befintliga system för att fungera som kvantbitar, inklusive transistorer. Dessa små switchar finns i miljarder på chipsen på våra datorer, telefoner och tv -apparater.
"Vi har arbetat med transistorer som byggstenar för en kvantdator under en tid, nu, "säger Nico Hendrickx, första författare och doktorand student på QuTech. "Tills nu, dock, det har inte varit möjligt att utföra kvantberäkningar med endast transistorer. Andra element behövdes, också, och detta gav en begränsning för uppskalning. Vi visar nu att en enda transistor kan fungera som en kvantbit med hjälp av germanium. "
1947
"Den allra första transistorn från 1947 var gjord av germanium. Hela halvledarrevolutionen, och därmed våra mobiltelefoner och all annan elektronik, skulle kunna, i teorin, har baserats på germanium istället för kisel, "säger huvudforskaren Menno Veldhorst." När allt kommer omkring det var känt 1947 att germanium faktiskt har bättre egenskaper som halvledare än kisel. Men det visade sig att det fanns svårigheter att tillverka, som gjorde kisel till det valda materialet för halvledarindustrin. "
Teamet i labbet (uppifrån och ner, från vänster till höger):Menno Veldhorst, Amir Sammak, Giordano Scappucci, Nico Hendrickx och David Franke. Kredit:Ernst de Groot för QuTech
Plattform
"Vi visste också redan att germanium kan vara ett utmärkt material för att göra kvantbitar, men utmaningarna inom tillverkningen har länge varit en flaskhals, "säger Hendrickx." Vi har nu löst dessa problem, och efter det, det gick väldigt snabbt. I artikeln i Natur , vi visar att vi kan utföra tillförlitliga och extremt snabba kvantberäkningar med germanium. "
"Det betyder att germanium har mognat på ungefär ett års tid från att konstruera materialet till en plattform där kvantberäkningar kan utföras, "säger Veldhorst. Denna utveckling går oöverträffat snabbt, och det är extremt lovande på vägen till en funktionell kvantdator. "
Forskargrupper över hela världen utvecklar germanium som material för kvantbitar. "QuTech är den ledande parten inom detta område. Vi har varit snabba med att utveckla germanium -kvantteknik och är optimistiska om möjligheterna till ytterligare uppskalning. Dessutom har vi vi tittar redan på hur vi kan samarbeta med partners från industrin, med den stora fördelen att våra metoder passar bra in i den befintliga tekniken som utgjorde grunden för vår nuvarande informationsålder, "avslutar Veldhorst.