Onderzoekers van de University of Chicago publiceerden een theorie in Nature Communications en tonen dat kwantumcomputers veel verder gekoppeld kunnen worden dan voorheen. Assistents-professor Tian Zhong berekent een reikwijdte tot 2,000 km, wat in principe verbinding mogelijk maakt tussen UChicago PME en een apparaat buiten Salt Lake City, Utah.
De doorbraak komt doordat het team de kwantumcoherentie van individuele erbiumatomen verbeterde van 0.1 milliseconden naar meer dan 10 milliseconden, en in één experiment tot 24 milliseconden. Hierdoor kan de theoretische afstand zelfs oplopen tot 4,000 km, de afstand die UChicago PME noemt naar Ocaña, Colombia.
In plaats van nieuwe materialen te gebruiken, pasten de onderzoekers een andere productiemethode toe: molecular-beam epitaxy (MBE) in plaats van de Czochralski-methode. De groep wil nu experimenteel testen door twee qubits in aparte verdunningskoelkasten te koppelen met 1,000 kilometers kabel en een derde koelkast te bouwen voor een lokaal netwerk.
Moeilijke woorden
- kwantumcoherentie — mate waarin quantumtoestand stabiel blijft over tijd
- reikwijdte — maximale afstand waarin iets werkt
- erbiumatoom — atoom van het element erbiumerbiumatomen
- molecular-beam epitaxy — productiemethode om dunne lagen kristallen te groeien
- verdunningskoelkast — apparaat dat extreem lage temperaturen voor experimenten maaktverdunningskoelkasten
- qubit — basisinformatie-eenheid in een kwantumcomputer met superpositiequbits
- koppelen — twee apparaten elektrisch of logisch verbindengekoppeld
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Denk je dat een lokaal netwerk met drie verdunningskoelkasten praktisch is voor een universitair laboratorium? Waarom wel of niet?
- Welke voordelen zie je van een grotere kwantumcoherentie voor communicatie over lange afstand?
- Welke praktische problemen kunnen optreden bij het verbinden van qubits met 1,000 kilometers kabel?
Gerelateerde artikelen
AI helpt niet‑autistische mensen autistische communicatie begrijpen
Onderzoekers van Tufts ontwikkelden NeuroBridge, een AI-hulpmiddel dat niet‑autistische mensen leert hun communicatie aan te passen zodat autistische communicatie beter wordt begrepen. Het systeem werd getest en het team wil het gebruik op de campus verkennen.
AI-koptelefoon isoleert stemmen in lawaai
Onderzoekers ontwikkelden een prototype-koptelefoon die met kunstmatige intelligentie het beurtwisselingsritme van een gesprek volgt en zo stemmen van gesprekspartners isoleert. Het systeem werkt met korte audiofragmenten en de code is open-source.
Nanofiber luchtfilter vangt CO2 in gebouwen
Onderzoekers ontwikkelden een nieuw nanofiber luchtfilter dat CO2 binnen gebouwen opvangt en meer dan 92% efficiënt blijkt in een levenscyclusanalyse. Filters kunnen energie besparen, worden geregenereerd en mogelijk op grote schaal CO2 uit de lucht halen.
