QuTech, ett samarbete mellan TU Delft och TNO, har visat en ny installation för snabb vändningstestning och validering av kvantmaterial och enheter. Installationen använder vanliga elektroniska chipkomponenter som kan fungera vid extrema kryogena temperaturer, och kan enkelt integreras i alla typer av kryostater. Forskarna publicerade detaljerna om sitt upplägg i en journal med öppen åtkomst npj Quantum Information , tillåta forskargrupper över hela världen att ändra sin kryostat och kraftigt förbättra dess genomströmning.

Huvudutredare Giordano Scappucci, tillsammans med de första författarna Paquelet Wuetz och Bavdaz och resten av hans team, har byggt en ny installation som drastiskt minskar tiden som krävs för att utveckla kvantmaterial och enheter. Uppsättningen ökar antalet ledningar som kan fungera vid kryogena temperaturer i kryostaten med en storleksordning, samtidigt som samma antal trådar fungerar vid rumstemperatur. Detta är en viktig prestation för elektrisk mätning av stora kvantsystem, där ett begränsat antal ledningar som arbetar vid kryogena temperaturer kan bilda en flaskhals för ingång/utgång. Den nya kryogena plattformen lovar också att skala upp kvantteknologi på grund av dess förmåga att testa och validera flera marker tillsammans.

För att bevisa värdet av installationen, forskarna, i samarbete med Intel, använde den kryogena plattformen för att påskynda den industriella utvecklingen av "ansträngda kiselkvantbrunnar":tunna skikt av halvledarkisel sträckt och inklämt mellan skikt av kisel-germanium. Forskarna fångade elektroner i dessa kvantbrunnar och mätte sedan dessa elektroners elektriska transportegenskaper vid extrema kryogena temperaturer. Den undersökta materialplattformen visade anmärkningsvärda egenskaper för att göra högkvalitativa snurrqubits, som utgör byggstenarna för en spinnbaserad kvantdator.

Den kryogena multiplexerplattformen är enkel att integrera i vilken typ av kryostat som helst och är baserad på en vanlig CMOS-multiplexer på hyllan (en vanlig chipkomponent som styr sin utsignal baserat på insignalerna som den tar emot). Detaljerna om plattformen har publicerats i en journal med öppen åtkomst. Genom att göra så, de vill ge forskargrupper världen över kraftfull möjlighet att dramatiskt öka genomströmningen av sin kryostat till försumbar kostnad.