ENGINEERINGENET.BE - De basis hiervoor is er al: een fotonische chip die rekent met licht/fotonen en die het mogelijk maakt om het potentieel van quantum computing te verkennen en te experimenteren met nieuwe manieren van rekenen.
Van quantumcomputers en hun rekenkracht wordt al decennia veel verwacht. Vergeleken met de huidige computersystemen, rekenen quantumcomputers niet met louter enen en nullen. Door het samenspel, interferentie, van quantumeigenschappen, wordt het aantal mogelijke toestanden veel groter.
Daardoor zijn naar verwachting grote complexe problemen beter door te rekenen. Bijvoorbeeld het doorrekenen van hoe een molecuul functioneert, voor het vinden van een goede sleutel voor informatiebeveiliging of het kiezen van een medicijn dat precies op het individu is toegesneden.
Quantumcomputers zijn tot nu toe vaak gebaseerd op de eigenschappen van elektronen, met ‘qubits’ als informatiedragers. Die werken alleen bij afkoeling tot nabij het absolute nulpunt (min 273°C). Door met licht te werken, kan het ook op kamertemperatuur.
Met de fotonische processor richt QuiX, opgericht door de UT-wetenschappers Willem Vos, Pepijn Pinkse, Ad Lagendijk, Klaus Boller en Jelmer Renema, zich primair op onderzoekers en R&D-afdelingen die de technologie willen verkennen en nieuwe toepassingen ontdekken.
Jelmer Renema (UT-onderzoeker en CTO van QuiX) en zijn collega’s Caterina Taballione en Tom Wolterink vonden bij toeval uit dat een bestaande fotonische chip ook geschikt is voor quantumtoepassingen. De chip, met acht ingangen en acht uitgangen, leidt fotonen door een stelsel van lichtkanalen en splitsingen. Dit stelsel is van buitenaf te beïnvloeden door ‘wissels om te zetten’.
De eigenlijke berekening vindt plaats door de interactie van de fotonen die onderweg zijn, bijvoorbeeld via quantumverstrengeling. De huidige chip is al een van de grootste in zijn soort, maar de spin-off denkt aan opschalen van 8 bij 8 naar bijvoorbeeld 20 bij 20 of 50 bij 50 in- en uitgangen.
Het is daarbij de kunst om het verlies onderweg zoveel mogelijk te beperken, anders dooft het foton al uit voor het de uitgang kan bereiken en is daarmee de moeite voor niets geweest.
De lichtgeleiders, die ontwikkeld zijn door het MESA+ NanoLab van de UT en de onderneming LioniX, staan bekend om hun lage verliezen.
(bron en foto: Universiteit Twente)
