Onbreekbaar? Kwantumcomputers kunnen wel eens akelig lek zijn

Gosh en Upadhyay over veiligheid kwantumsystemen

Gosh (r) en Upadhyay (afb: univ. van Pennsylvanië)

Er wordt al lang gezwateld over de geweldige capaciteiten van kwantumcomputers, maar voorlopig moeten ze nog maar eerst eens bewijzen dat ze meer kunnen dan die domme digitale rekentuigen. Zo zouden ze niet te kraken zijn, maar al eerder is daar al aan getwijfeld. Hun veronderstelde grote kracht zou ze juist kwetsbaar maken. Nieuw onderzoek van de universiteit van Pennsylvanië zou hebben aangetoond dat de huidige kwantumrekentuigen niet alleen futuristisch zijn, maar ook potentiële goudmijnen voor e-krakers. Er zouden niet alleen zwakke plekken in de programmatuur kunnen zitten, maar ook diep in de het fysieke systeem zelf, aldus de onderzoekers. Lees verder

Tripletsupergeleiding voor kwantumrekenen verwezenlijkt

Hogetemperatuursupergeleiders

Veel hoger dan 196 K (-77°C) bij atmosferische druk zijn de ‘hoge’temperatuursupergeleiders nog niet gekomen, wel bij (extreem) hoge druk. Voor praktisch gebruik zijn vooralsnog alleen materialen supergeleidend die maar een handvol graden boven het absolute nulpunt liggen. (afb: WikiMedia Commons)

Kwantumrekenen zou de grote sprong voorwaarts zijn op het gebied com-putertechniek, maar voorlopig lijkt die droomtoekomst maar steeds niet dichterbij te komen. Allerlei problemen die (vooral) te maken met het ‘wiebelige’ (onvoorziene en foutbevorderende) van die techniek gooien steeds weer roet in het eten van deze (gedachte) wondertechniek. Nu schijnt er dan toch een ‘heilige graal’ verwezenlijkt te zijn (mij=as overigens geheel onbekend): de tripletsupergeleiding. Dat zou kwantumrekenen aanzienlijk energiezuiniger maken. Lees verder

Onderzoekers verknopen thermodynamica met kwantummechanica

Kwantummechanische thermodynamica

Het resonatorexperiment in overzicht, waarbij J staat voor ‘warmte’ en P voor ‘arbeid’ (afb: Aron Daniel et al./Physical Review Letters)

Meer dan 200 jaar geleden liet graaf Rumford (Benjamin Thompson) zien dat warmte geen mysterieuze substantie is, maar iets dat je eindeloos kunt genereren door beweging. Dat inzicht legde de basis voor de thermodynamica, de regels die energie, werk en wanorde beheersen. Thermodynamica had al een relatie met de kwantummechanica gekregen volgens de Wikipedia, maar nu maken onderzoekers die relatie nog inniger. Lees verder

Wordt het nog wat met die kwantumtechnologie?

Fotonische kwantumchip?

De fotonische kwantumcomputer zou nu al nuttig en beter zijn dan de klassieke en aanzienlijk minder energie verbruiken (afb: Quantinuum)

In Science staat een artikel over de toekomst van de kwantumtechnolo-gie van onderzoe-kersters van de universiteit van Chicago, de Stanford-universiteit, het MIT en de universiteit van Innsbruck (Oos). Het artikel bespreekt de huidige stand van zaken van zes toonaangevende kwantumapparaatplatforms, waaronder supergeleidende kwantumbits, gevangen ionen, spindefecten, halfgeleiderkwantumstippen, neutrale atomen en optische fotonische kwabits. De onderzoekersters zijn, uiteraard, vol goede moed. Lees verder

Topologische supergeleiders zijn al vreemd maar PtBi₂ slaat alles

Platinabismutide is een topologische supergeleider

PtBi₂ gedraagt zich vreemd (afb: Sergei Borisenko/Nature)

Topologische materialen zijn vreemd. Die materialen hebben aan de randen andere eigenschappen dan in de rest van het materiaal. Platinabismutide (PtBi₂) is zo’n vreemd materiaal. Dat ziet eruit als een gewoon glanzend grijs kristal, maar de elektronen die erdoorheen bewegen doen dingen die nog nooit eerder zijn gezien, ontdekten onderzoekers van, onder meer, IFW Dresden; ook niet bij andere topologische materialen. Lees verder

Lichtmanipulatie topologische isolatoren kan kwantumtechnologie helpen

Opwekking hogere harmonischen

Proefopzet voor het genereren van hogere harmonischen (afb: Miriam Vitielli et al./Nature Light)

Door licht te manipuleren met topologische isolatoren, materialen die geleiden aan de oppervlak en in het materiaal isoleren, zijn onderzoeksters er in geslaagd om zowel even als oneven terahertzfrequenties te genereren via hogere-orde harmonische generatie (HHG). Door deze exotische materialen in nanogestructureerde resonatoren te integreren, konden ze licht op een niet eerder verwezenlijkte manier versterken, waarmee lang getheoretiseerde kwantumeffecten zouden zijn bevestigd. Deze ontdekking opent de deur naar nieuwe terahertztechnologieën met grote gevolgen voor ultrasnelle elektronica, draadloze communicatie en kwantumrekenen, stellen de onderzoeksters. Lees verder

Ontdekkers macroscopische kwantumtunneleffect krijgen Nobelprijs

Alfred Nobel

Alfred Nobel (afb: WikiMedia Commons)

De Nobelprijs voor de natuurkunde gaat dit jaar naar een drietal wetenschappers voor de de ontdekking van het macroscopische kwantumtunneleffect en de kwantificering van energie in een elektrisch circuit. De gelukkigen zijn John Clarke (1942, VK) van de universiteit van Californië in Berkeley, Michel Devoret (1953, Frankrijk) verbonden aan de Yale-universiteit en aan de universiteit van Californië in Santa Barbara en John Martinis (1958, VS) van de universiteit van Californië in Santa Barbara. Opmerkelijk is dat dit werk al in de jaren ’80 werd gedaan. Lees verder

Kwantumchips zouden bewijs van bestaansrecht hebben geleverd

Kwantumchips en siliciumtechnologie

Kwantumchips zouden met grote betrouwbaarheid door moderne siliciumtechnologie te produceren zijn (afb: Andrew Dzurak et al./Nature)

Diraq zou hebben aangetoond dat zijn op silicium gebaseerde kwantumchips een hoge nauwkeurigheid kunnen bereiken bij massaproductie. Met een betrouwbaarheid van meer dan 99% in twee-kwabit-bewerkingen zou dat een belangrijke mijlpaal zijn op weg naar functionele kwantumcomputers. Gaat het dan echt gebeuren (ik=as twijfel nog steeds). Lees verder

“Kwantumcomputer nog lang geen concurrent van digitaal rekentuig”

Fotonische kwantumchip?

De fotonische kwantumcomputer zou nu al nuttig en beter zijn dan de klassieke en aanzienlijk minder energie verbruiken (afb: Quantinuum)

Ik(=as) heb wel eens wel eens beweerd dat de kwantumcomputer altijd altijd een (fraaie?) toekomst zal blijken, net als kernfusie. Wat heeft die zo beloftevolle technologie tot nu toe opgeleverd dan veel werk voor kwantumonderzoekers? Erg weinig. Nu blijken ook meer ter zake kundige mensen (dan ik=as) een heel stuk met me mee te gaan. Voorlopig zal de kwantumcomputer ons mensen nog niet veel te bieden hebben, stellen MIT-onderzoekers in hun eerste jaarlijkse overzichtsrapport. Lees verder

Alweer? Kwantumcomputers zouden digitale rekentuigen achter zich laten

Daniel Lidar, USC

Daniel Lidar:…kwantumsuprematie bewezen… (afb: USC)

Het is al vaker beweerd dat een kwantumcomputer iets kan dat een ‘ouderwetse’ supercomputer met geen mogelijkheid voor elkaar had kunnen krijgen. De kwantumsuprematie zou zijn bewezen. Telkens bleek dat onzin, dus het is nog maar afwachten hoe lang het duurt voor deze Eurekakreet wordt gesmoord.
Onderzoekers zouden door slimme foutcorrectie op de 127-kwabitprocessoren van een IBM-machine een variant van Simons probleem hebben aangevat en zouden zo hebben laten zien dat kwantummachines nu echt loskomen van de beperkingen van digitale rekentuigen. Tot nader order. Lees verder