Stichting FOM
24 februari 2011
Delfts onderzoek geeft zicht op efficiënt geheugen voor quantumcomputer
Wetenschappers van de TU-Delft zijn er samen met Duitse collega's in
geslaagd om individuele fotonen zo te controleren dat een efficiënt
geheugen voor quantumcomputers een stapje dichter bij is gekomen. Dr.
Nika Akopian en zijn collega's publiceerden de resultaten deze week in
de online editie van Nature Photonics. Het onderzoek wordt ondersteund
door de Stichting FOM.
Snelheid
De onderzoekers, van het Kavli Institute of Nanoscience aan de TU-Delft
en het Institute for Integrative Nanosciences at the IFW Dresden,
wisten de snelheid van individuele lichtdeeltjes (fotonen) te
controleren en terug te brengen tot minder dan 4 procent van de
lichtsnelheid in vacuüm. Ze doen dit door de fotonen een voor een te
leiden door een damp van rubidium-atomen, die precies de goede
natuurkundige eigenschappen hebben om de fotonen af te remmen.
Quantumcomputer
Door het drastisch reduceren van de snelheid kunnen de wetenschappers
nu individuele fotonen en hun eigenschappen, een tijdje gecontroleerd
'vasthouden'. Dat tijdelijke opslaan van informatie is een eerste stap
naar de creatie van een quantumgeheugen op basis van fotonen. Een
quantumgeheugen heeft eenzelfde functie als een 'gewoon'
computergeheugen maar dan voor een quantumcomputer, een (toekomstige)
superefficiënte computer die werkt op basis van de natuurkundige wetten
uit de quantummechanica.
Veilig
Het werken met enkele fotonen in dit soort quantumtoepassingen heeft
grote voordelen. De meeste informatie wordt tegenwoordig immers
verzonden via fotonen (in optische vezels). Bovendien kunnen
individuele fotonen quantuminformatie over zeer grote afstanden
verzenden op een 100 procent veilige en niet te kraken manier.
Halfgeleidermateriaal
De fotonen worden gegenereerd en uitgezonden door zogenaamde quantum
dots. Omdat ze uit bekend halfgeleidermateriaal materiaal zijn
opgebouwd, kunnen ze gemakkelijk worden geïntegreerd in moderne
elektronica.
Het onderzoek is gepubliceerd in de online editie van Nature Photonics
van 20 februari.