QuTech en Intel ontwikkelen chip voor schaalbare quantum computing

Het Nederlandse QuTech heeft samen met Intel een nieuwe chip gemaakt die een echte schaalbare kwantumcomputer weer wat dichterbij moet brengen. QuTech is een samenwerking van de Technische Universiteit Delft en TNO. Het maakte de nieuwe chip, genaamd Horse Ridge, in samenwerking met Intel. De nieuwe chip bevat een geïntegreerd circuit dat werkt bij extreem lage temperaturen, om qubits aan te sturen. Deze 'cryo-chip' moet het mogelijk maken om één 'system-on-chip' te bouwen voor qubits en de besturingselektronica die daarbij horen.

"Dit resultaat brengt ons dichter bij een grootschalige kwantumcomputer, die problemen kan oplossen die zelfs voor de krachtigste supercomputers te complex zijn. Oplossingen voor die problemen kunnen een grote impact hebben op het dagelijks leven, bijvoorbeeld in de geneeskunde of de energiesector," aldus teamleider Fabio Sebastiano van QuTech en de faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica in een persbericht.

Qubits zijn bijzonder onstabiel, en moet afgekoeld worden tot temperaturen die dicht bij het absolute nulpunt liggen (-273 graden Celcius), anders kunnen ze snel opgeslagen informatie gaan verliezen. Daarom worden kwantumcomputers gebouwd in speciale koelkasten en hebben ze aansturingsapparatuur nodig die onder extreem koude omstandigheden kan werken. De huidige technologie daarvoor is niet of toch moeilijk schaalbaar, de nieuwe cryo-chip zou dat wel moeten zijn. "We hebben een CMOS-geïntegreerd circuit ontworpen en gefabriceerd dat tot 128 qubits kan aansturen. Het circuit kan bij 3 graden Kelvin (-270 °C) werken; het is dus een cryo-CMOS-circuit", zegt Sebastiano nog. Die CMOS (complementary metal oxide semiconductor) is eenzelfde soort halfgeleider die ook in standaard microprocessoren zit. Het zou dus mogelijk moeten zijn om complexe schakelingen met miljarden componenten betrouwbaar de bouwen, aldus het persbericht.

De chip kreeg de naam Horse Ridge mee, een verwijzing naar een van de koudste plekken in de Amerikaanse staat Oregon. De onderzoekers presenteerden hun resultaten tijdens de ISSCC conferentie in San Francisco.

In samenwerking met Datanews