Lichtchip zou kwantumcomputer wat dichterbij brengen

Programmeerbare lichtchip

Programmeerbare lichtchip

Er wordt veel gesproken over de kwantumcomputer en (minstens) een bedrijf zegt er al een te maken (D Wave Systems), maar het kwantumtijdperk laat nog even op zich wachten. Zo af en toe worden er vorderingen gemeld, zoals nu uit het Verenigd Koninkrijk. Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Bristol hebben een universele programmeerbare lichtchip gemaakt, waardoor de (fotonische) kwantumcomputer een stukje dichter bij de verwerkelijking komt. De lichtchip schijnt al enkele kwantummechanische kunststukjes te hebben uitgehaald. Lees verder

In de kwantumwereld is oorzakelijkheid af te lezen

Oorzakelijkheid in de kwantummechanica

Vlnr de onderzoekers Robert Spekkens, midden Kevin Resch en rechts Katja Ried (foto: univ. van Waterloo)

Voorlopig hebben we het alleen nog maar over labwerk, maar kwantumme-chanica blijft verbazen (mij althans). Bij sommige waarnemingen in deze wereld is er sprake van dat oorzakelijkheid is af te lezen aan twee variabelen: of dat die twee een gemeenschappelijke oorzaak hebben of dat er een oorzaak/gevolg-effect is tussen beide, zo zouden onderzoekers van de universiteit van Waterloo (Can) hebben bewezen. Dat kun je onmogelijk doen in de klassieke natuurkunde.

Lees verder

Supergeleiding met licht te schakelen

Schakelbare supergeleidende veldeffecttransistor

In de spyropyran-veldeffecttransistor is suupergeleiding regelbaar met behulp van licht (afb: RIKEN-instituut)

Onderzoekers van het befaamde en roemruchte RIKEN-instituut in Japan hebben een supergeleidende veldeffecttransistor ontwikkeld. Dit soort componenten zou goede diensten kunnen bewijzen bij uiterst snelle schakelaars of bij hooggevoelige optische sensoren. Voorlopig is de schakelbare transistor nog erg traag (180 s).
Lees verder

Op kwantumschaal is de Tweede Wet (iets) anders

Tweede wet thermodynamicaAlles neigt naar steeds meer chaos, zo ongeveer luidt de roemruchte tweede wet van de thermodynamica. Dat is een knoertharde wet, dacht men, maar die vervelende en onbegrijpelijke kwantumwereld gooit weer eens roet in het eten. Niet rigoureus, maar toch. In die kwantumwereld schijnt zelfs een ‘familie’ tweede wetten te bestaan, ontdekten onderzoekers van, onder meer, de technische universiteit Delft.
Lees verder

Germanium/tinlaser verbinding tussen licht en elektron

Germanium/tin-laser

De schematische structuur van een germanium/tinlaser (GeSn) direct aangebracht op een siliciumplak (blauw) (afb: onderzoekscentrum Jülich)

Bij de huidige elektronica gaat het nog steeds, zoals het woord al aangeeft, om elektronen, maar licht lijkt de toekomst te hebben. Licht is snel en licht schijnt ook vrij makkelijk te verstrengelen, die vreemde kwantummechanische eigenschap die bij de kwantumcomputer nodig schijnt te zijn. Onderzoekers van het onderzoekscentrum Jülich (D) en het Zwitserse Paul Scherrer-instituut schijnen voor het eerst een halfgeleiderlaser te hebben ontwikkeld die uit elementen uit groep IV van het periodiek systeem bestaan: germanium en tin. De germanium/tinlaser kan direct op een siliciumchip worden aangebracht, waardoor de mogelijkheid ontstaat gegevens van een elektronische chip via licht te transporteren. Dat is veel sneller en goedkoper dan via elektronen.
Lees verder

Rijstenkorrellaser een nieuw stukje kwantumtechniek

Kwantumchips in de maak (nou ja…)

Fotondetector

De ‘gekleide’ fotondetector van het MIT (afb: MIT)

De kwantumcomputer is, ondanks het rekentuig van het Canadese bedrijf D-Wave Systems, nog steeds toekomst. Hoe krijg je die zich verdomd vreemd gedragende minuscule deeltjes in het gareel? Dat is het grootste probleem. Het minste of geringste brengt de kwantumdeeltjes uit hun evenwicht. Onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS), wie anders, zeggen met detectoren die vrij goed afzonderlijke fotonen (lichtdeeltjes) kunnen waarnemen een belangrijke stap te hebben gezet op weg naar kwantumchips. Lees verder

Een boodschap overbrengen met ‘lichtpatronen’

lichtpatronenOostenrijkse onderzoekers schijnen via de lucht informatie te hebben overgedragen over een afstand van drie kilometer met behulp van verschillende ‘lichtpatronen’ (zie plaatje). Met die verschillende lichtpatronen zouden duizelingwekkende hoeveelheden gegevens kunnen worden getransporteerd, waaraan geen glasvezel, laat staan koperen kabel te pas komt. Als bewijs dat het werkte verstuurden ze drie grijstrapportretjes, waaronder, uiteraard, een van Mozart. De onderzoekers gebruikten 16 verschillende lichtpatronen, waarbij elk patroon andere bitinformatie levert (in dit voorbeeld een grijstint).
Lees verder

Oud Amerikaans vliegtuig helpt kwantumtechnologie

De Grumman X29

De Grumman X29

De Grumman X-29, een experimenteel Amerikaans vliegtuig uit de jaren ’80, zou Australische onderzoekers inspiratie hebben gegeven om de kwantumtechnologie eindelijk uit de steeds meer voortdurende labfase te halen. De Australiërs waren op zoek naar wegen om kwantumruis tegen te gaan, een naar fenomeen die een betrouwbare kwantumcomputer lastig te realiseren maakt. Ze bouwden een experimenteel ruisfilter, waarbij toepassing van de kwantumtechnologie weer een stapje dichter bij de werkelijkheid komt.
Lees verder

Met vast licht snuffelen aan onoplosbare problemen

kwantumnabootser

De kwantumsimulator die werkt met ‘vast licht’ (afb: Phys. Review X)

Een kop moet de aandacht trekken. Dat zou bovenstaande kop zeker moeten doen, want er staat eigenlijk iets idioots. Hoezo vast licht en snuffelen aan onoplosbare problemen lijkt weinig zinvol. Toch hebben onderzoekers van de universiteit van Princeton (VS)  en de Technische hogeschool in Zürich (ETHZ) iets dergelijks gedaan. Ze hebben fotonen (lichtdeeltjes) opgesloten. Dat is het ‘vaste licht’. Met dat ‘vaste licht’ zouden allerlei leuke toepassingen en materialen te bedenken zijn(zoals het ‘rekenen’ aan onoplosbare vraagstukken (in afwachting van een echte kwantumcomputer). Lees verder