28 feb. 2011
1 minuut
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 kwantumcomputers een stapje dichter bij is gekomen. Dr. Nika Akopian en zijn collega’s publiceerden over het onderzoek in de online editie van Nature Photonics.
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.
Kwantumcomputer
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 kwantumgeheugen op basis van fotonen.
Een kwantumgeheugen heeft eenzelfde functie als een ‘gewoon’ computergeheugen maar dan voor een kwantumcomputer, een (toekomstige) superefficiënte computer die werkt op basis van de natuurkundige wetten uit de kwantummechanica.
Veilig
Het werken met enkele fotonen in dit soort kwantumtoepassingen heeft grote voordelen. De meeste informatie wordt tegenwoordig immers verzonden via fotonen (in optische vezels). Bovendien kunnen individuele fotonen kwantuminformatie 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 wordt ondersteund door de Stichting FOM.
