Supergekoelde microgolfbron

Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Electronics. Een van de factoren die de grootte van kwantumcomputers beperken, is het mechanisme dat wordt gebruikt om de qubits in kwantumprocessors te besturen. Dit wordt normaal gesproken bereikt met behulp van een reeks microgolfpulsen; omdat kwantumprocessoren bij temperaturen nabij het absolute nulpunt werken, worden de stuurpulsen normaal gesproken vanaf kamertemperatuur via breedbandkabels in de gekoelde omgeving gebracht. Naarmate het aantal qubits toeneemt, neemt ook het aantal benodigde kabels toe. Dit beperkt de potentiële omvang van een kwantumprocessor, omdat de koelaggregaten voor de qubits groter moeten worden om steeds meer kabels op te nemen, terwijl ze ook harder moeten werken om ze af te koelen – dat wordt al snel onrendabel. Een onderzoeksconsortium van Aalto University, VTT Technical Research Centre of Finland en IQM Quantum Computers heeft nu een belangrijk onderdeel van de oplossing voor dit probleem ontwikkeld: een nauwkeurige microgolfbron die werkt bij dezelfde extreem lage temperatuur als de quantumprocessoren zelf, ongeveer -273 °C. De nieuwe microgolfbron is een halfgeleiderschakeling die kan worden geïntegreerd met een kwantumprocessor. Hij is minder dan een millimeter groot en maakt hoogfrequente stuurkabels overbodig die schakelingen bij verschillende temperaturen koppelen. Met deze supergekoelde low power-microgolfbron is het misschien mogelijk om kleinere cryostaten te gebruiken terwijl het aantal qubits in een processor toch toeneemt.