Nieuwe ionenval maakt quantumcomputers goedkoper

Het bouwen van quantumcomputers is dankzij het werk van onderzoekers van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology weer een stapje dichterbij gekomen. Zij slaagden erin om een tweedimensionale ionenval te bouwen, die eenvoudig in grote aantallen geproduceerd kan worden. De nieuwe productietechniek bestaat uit het aanbrengen van enkele gouden electroden op een kwartssubstraat. Voor de andere componenten van de val kan vervolgens worden gebruikgemaakt van conventionele fotolithografie, zoals die ook voor 'normale' chips wordt gebruikt.

Quantumcomputers gebruiken voor hun berekeningen zogenaamde qubits oftewel quantumbits, die tegelijkertijd de waarden 0 en 1 kunnen hebben. Om deze qubits op te slaan werden tot dusverre supergeleidende ionen in een complexe driedimensionale ionenval opgevangen, waarna ze met lasers gemanipuleerd kunnen worden. Met de nieuwe platte ionenval wordt het veel goedkoper om een grote hoeveelheid qubits in een systeem onder te brengen, al zijn er ook nadelen: met name de lasermanipulatie is een stuk lastiger. De onderzoekers gaan er dan ook vanuit dat een quantumcomputer het beste een combinatie van de twee- en driedimensionale vallen kan gebruiken. Voor de meestgebruikte geheugencellen zou dan de duurderde ruimtelijke ionenval gebruikt kunnen worden, terwijl massaopslag met de nieuwe vinding gerealiseerd kan worden.

De tweedimensionale ionenval