Het Leuvense imec wil kwantumprocessoren op een volledig nieuwe manier bouwen. Anton Potočnik, onderzoeker aan dit research-centrum, krijgt 2,86 miljoen euro om een nieuwe onderzoekslijn te bouwen rond ‘SuperQold’.
Dit project moet een van de grote technische hindernissen voor kwantumcomputers oplossen. Deze prestigieuze beurs, ERC Consolidator Grant genaamd, komt de European Research Council (ERC).
‘Met SuperQold willen we aantonen dat geavanceerde nano-elektronica ook bij extreem lage temperaturen kan werken en qubits betrouwbaar kan uitlezen,’ zegt Potočnik. Bij SuperQold wordt de elektronica die de qubits uitleest, meteen naast de qubits geplaatst. Dit gebeurt eveneens op temperaturen van slechts enkele millikelvin (duizendsten van een graad boven het absolute nulpunt).
Deze werkwijze heeft drie grote voordelen:
* veel minder bekabeling in het koelsysteem
* geen grote, energieverslindende meetapparatuur meer nodig op kamertemperatuur
* snellere en efficiëntere foutcorrectie, essentieel voor schaalbare kwantumcomputers
Momenteel bestaan er al kwantumprocessoren met tientallen qubits, terwijl processoren met enkele honderden van deze kwantum bits worden ontwikkeld. Maar om echt bruikbare toepassingen te ondersteunen, zijn miljoenen qubits nodig.
Opschalen
Dat vraagt echter veel meer dan ‘gewoon opschalen’. In huidige systemen worden qubits uitgelezen via een wirwar aan bekabeling en grote meetcomponenten die vertrekken vanuit een koelkast die tot bijna het absolute nulpunt wordt gekoeld. Enkel bij deze ultra lage temperaturen ontstaan de kwantumtoestanden die nodig zijn om informatie op te slaan, en blijven ze ook lang genoeg stabiel om berekeningen uit te voeren. ‘Die hele aanpak is inefficiënt, complex en duur,’ aldus Potočnik. Het ERC-project SuperQold wil dit fundamenteel anders oplossen.
Kristiaan De Greve, program director Quantum Computing en fellow bij het Vlaamse onderzoekscentrum. ‘Het SuperQold-project sluit perfect aan bij imecs ambitie om kwantumcomputers op te schalen van labo-opstellingen naar industriële productie. Om zulke grote systemen te bouwen, moeten qubits en de elektronica die hen aanstuurt perfect samenwerken, zelfs bij extreem lage temperaturen. Antons ERC-project richt zich precies op die uitdaging: het verbeteren van de uitlezing van qubits vlak bij de bron. Dat is een belangrijke stap om huidige technische knelpunten weg te nemen.’
