Twee groepen wetenschappers van de TU Delft die onderzoek doen op het gebied van quantum nanotechnologie hebben, onafhankelijk van elkaar, een manier gevonden om spininformatie om te zetten in licht. De groepen worden geleid door Kobus Kuipers en Lieven Vandersypen, die beiden bij het Kavli Institute of Nanoscience werken. De ontdekking van Kuipers kan leiden tot groene ICT, bijvoorbeeld energie-efficiënte dataverwerking in datacentra. Het onderzoek van Vandersypen heeft als hoger doel om grote aantallen qubits op een chip met elkaar te laten samenwerken, en brengt de quantumcomputer een stap dichterbij.

Ontdekkingen in de wetenschap worden soms door meerdere onderzoekers op hetzelfde moment gedaan. De Engelse term voor dit bijzondere fenomeen is ‘multiple discovery’, en er zijn legio voorbeelden van te vinden. Twee wetenschappers stelden in 1902 bijvoorbeeld onafhankelijk van elkaar de hypothese op dat erfelijke informatie in chromosomen ligt opgeslagen. En in 1998 ontdekten drie wetenschappers die bij twee verschillende projecten werkten dat de uitdijing van het heelal steeds sneller gaat.

Een gelijktijdige ontdekking binnen één universiteit, en zelfs binnen één instituut, is een stuk onwaarschijnlijker. Toch is dat precies wat nu in Delft is gebeurd.

Qubits verbinden
Elektronen die als qubits in silicium worden gevangen kunnen nu alleen nog maar rechtstreeks contact maken met hun dichtstbijzijnde buren. Lieven Vandersypen laat woensdag in Science zien dat een als qubit gebruikt elektron aan een enkel foton kan worden gekoppeld. Die koppeling maakt het in theorie mogelijk om de quantuminformatie van een elektronspin over te dragen op een foton. Dit is belangrijk om quantum bits in silicium met elkaar te verbinden en dus grote aantallen qubits op een chip beschikbaar te maken. De ontdekking draagt bij aan de ontwikkeling van de quantumcomputer.

Lees het uitgebreidere persbericht voor meer informatie over dit onderzoek.

Voorspelbaar lichtsignaal

Kobus Kuipers beschrijft donderdag in hetzelfde tijdschrift, Science, een manier om spininformatie in een 2D-materiaal op kamertemperatuur om te zetten in een voorspelbaar lichtsignaal. Deze ontdekking brengt de werelden van spintronica en nanofotonica samen, en kan mogelijk leiden tot ‘groene ICT’, bijvoorbeeld energiezuinige manieren van dataverwerking.

Lees het uitgebreidere persbericht voor meer informatie over dit onderzoek.