UCL bereikt doorbraak in quantum computing: Atoomplaatsing met bijna perfecte nauwkeurigheid

Ingenieurs en natuurkundigen van UCL hebben een belangrijke doorbraak bereikt in de fabricage van quantumcomputers, met een nieuw proces met een bijna nul foutenpercentage en een sterke schaalbaarheidspotentieel. Het onderzoek, gepubliceerd in *Advanced Materials*, beschrijft de eerste betrouwbare methode voor het nauwkeurig rangschikken van individuele atomen in een raster, een prestatie die na 25 jaar ontwikkeling is gerealiseerd. De techniek maakt gebruik van arseenatomen in een siliciumkristal, waarbij ze met bijna perfecte nauwkeurigheid worden geplaatst met behulp van een gespecialiseerde microscoop. Dit maakt het mogelijk om quantum bits, of qubits, te creëren met inherent lage foutenpercentages. Onderzoekers creëerden een 2x2 array van enkele arseenatomen, klaar om qubits te worden. Dr. Taylor Stock, hoofdauteur van de studie van UCL Electronic & Electrical Engineering, merkte op: “De meest geavanceerde quantum computing systemen die momenteel in ontwikkeling zijn, worstelen nog steeds met de dubbele uitdagingen van het verminderen van qubit-foutpercentages en het opschalen van het aantal qubits. Betrouwbare, atomair precieze fabricage zou de constructie van een schaalbare silicium-gebaseerde quantumcomputer kunnen vergemakkelijken.” Professor Neil Curson, senior auteur van de studie van UCL Electronic & Electrical Engineering, zei: “Het vermogen om atomen met bijna perfecte precisie in silicium te plaatsen en op een manier die we kunnen opschalen, is een enorme mijlpaal voor het veld van quantum computing, de eerste keer dat we een manier hebben gedemonstreerd om de vereiste nauwkeurigheid en schaal te bereiken.” Hoewel de huidige methode handmatige atoomplaatsing vereist, wat enkele minuten per atoom duurt, zijn de auteurs van mening dat de silicium halfgeleiderindustrie kan bijdragen aan het automatiseren en industrialiseren van het proces. Deze vooruitgang markeert een cruciale stap in de richting van het bouwen van praktische quantumcomputers die in staat zijn complexe problemen op te lossen die buiten het bereik van traditionele computers liggen, door gebruik te maken van quantummechanische principes zoals superpositie en verstrengeling. De aanpak zal naar verwachting zeer compatibel zijn met de huidige halfgeleiderverwerking.