Een magneetje (blauw) moet het elektron vasthouden (afb: Erika Kawakami et. al/Physical Review Applied)
De kwantumcomputer worden allerlei ‘bovennatuurlijke’ gaven toegedicht, maar voorlopig zullen die eerst maar een stuk stabieler moeten worden en de neiging de fout in te gaan moeten onderdrukken. Nu lijkt een wat vergeten onderzoek uit de jaren 90 uitzicht te bieden op kwantumbits die foutloos werken, waarbij gebruik wordt gemaakt van elektronspins op een ‘bedje’ van vloeibaar helium in plaats van in kristallen.
Er zijn in de loop de jaren al veel manieren bedacht om kwantumbits te fabriceren, maar alle hebben zo hun grotere of kleine mankementen, waarbij stabiliteit en (dus) betrouwbaarheid een knauw (kunnen) krijgen.
Erika Kawakami van RIKEN en haar collega’s hebben eens in de archieven gesnuffeld en kwamen een al wat ouder onderzoek uit de jaren 90 tegen. Zij denken dat elektronen die zich bevinden in een vacuüm (??) boven vloeibaar helium (kookpunt 4,2 K oftewel -268,8°C) de elektronspins geen last hebben van fouten zoals die voorkomen in kristallen. Nu heb je veel meer kwantumbits nodig om een fatsoenlijk werkende kwantumcomputer te krijgen door die een deel daarvan constant bezig is met foutcorrectie (zo heb ik=as het althans begrepen).
1999
Kawakami: “Kristallen bevatten altijd fouten waardoor de elektronen geen volmaakte omgeving hebben. Dat is een groot probleem als we uniforme kwabits willen maken. Dan zijn kwabits in vakuüm beter.” Dat idee is in 1999 geopperd door P.M. Platzman en M.I Dykman, respectievelijk van Bell Labs en van de universiteit van Michigan. Destijds stelden ze die aanpak voor voor kwantumpoorten en niet voor kwantumbits. Kwantumpoorten maken onderdeel uit van een kwantumcircuit waarmee kwantumberekeningen worden gemaakt.
Kawakami c.s. stellen voor een systeem van piepkleine ferromagneetjes te maken die elektronen vangen die boven vloeibaar helium zweven. Dat zou grote aantallen kwabits (meer dan tienmiljoen) mogelijk maken op de oppervlak van een postzegel. In de toekomst hopen ze dit idee in de praktijk te kunnen brengen. Volgens de Japanse is dit echt iets nieuws.
Bron: livescience.com