De toekomstige quantumcomputer kan prima draaien op transistoren van germanium. Dat heeft Delfts onderzoek uitgewezen.
De quantumcomputer geldt als een grote belofte voor de toekomst. Overal ter wereld wordt gewerkt aan de ontwikkeling ervan. De bouwstenen voor zo'n supersnelle computer zijn quantumbits. Welke systemen als quantumbits kunnen fungeren, wordt echter nog onderzocht.
Volgens de onderzoekers van QuTech, een samenwerking tussen de TU Delft en TNO, zouden transistoren van het element germanium een goede keuze zijn. In het tijdschrift Nature publiceert het team deze week de resultaten van onderzoek waarmee het aantoont dat transistoren op basis van germanium betrouwbare en uiterst snelle quantumberekeningen kunnen uitvoeren.
Miljarden transistoren
Transistoren zijn met miljarden tegelijk aanwezig op de chips van onze computers, telefoons en televisies. ‘We werken al langer met transistoren als de bouwstenen voor een quantumcomputer’, zegt teamleider Nico Hendrickx in een persbericht. Tot nu toe was het echter niet mogelijk om quantumberekeningen uit te voeren met alleen transistoren, stelt Hendrickx. Er waren ook nog andere elementen nodig, wat de opschaling beperkt. 'Wij laten nu zien dat een enkele transistor wél als quantumbit kan functioneren, door gebruik te maken van germanium.’
De allereerste transistor, die in 1947 werd gemaakt, was ook van germanium. Het element was daar uiterst geschikt voor omdat het als halfgeleider betere eigenschappen heeft dan sillicium. 'Er bleken echter moeilijkheden in de fabricage en daardoor kon silicium hét materiaal worden van de halfgeleiderindustrie’, stelt onderzoeksleider Menno Velthorst. Dat is dus de reden dat we geen germanium, maar silicium terugvinden als halfgeleider in mobiele telefoons en andere elektronica.
Stabiel en snel
De fabricageproblemen zijn nu echter opgelost. ‘Germanium is in ruim één jaar tijd ontwikkeld van een materiaal waarmee stabiel gebouwd kan worden, naar een platform waarop quantumberekeningen uitgevoerd worden’, zegt Veldhorst. ‘Deze ontwikkeling is ongekend snel en dat is uiterst belovend op de weg naar een functionele quantumcomputer.’
Ook andere onderzoeksgroepen richten zich inmiddels op de ontwikkeling van germanium als als materiaal voor quantumbits. Volgens Velthorst heeft QuTech evenwel een duidelijke voorsprong. 'Wij zijn snel geweest met de ontwikkeling van germanium quantumtechnologie.'
Beeld: QuTech
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.