Na Microsoft en Intel heeft nu ook het Japanse computerbedrijf Fujitsu een samenwerkingsovereenkomst met QuTech getekend. “Dit gaat het onderzoek versnellen”, zegt Taminiau.
Tim Taminiau (links) met collega’s Mohamed Abobeih en Joe Randall bij een molecuulmodel van diamant met spin-qubits. (Foto: Ernst de Groot / QuTech)

Na Microsoft en Intel heeft nu ook het Japanse computerbedrijf Fujitsu een samenwerkingsovereenkomst met QuTech getekend. Wat betekent dit voor het onderzoek?

Read in English

QuTech werkt aan de ontwikkeling van vier verschillende soorten quantumbits, ook wel: qubits. De ontwikkeling van supergeleidende quantumbits en quantumdots in silicium wordt mede ondersteund door de Amerikaanse chipfabrikant Intel. Microsoft heeft ingezet op de ontwikkeling van de ongrijpbare Majorana’s als quantumbit. En nu heeft ook de vierde variant, spin qubits in diamant, een industriële partner: de Japanse elektronica- en computerfabrikant Fujitsu. Het persbericht spreekt over een ‘meerjarig contract’, maar nadere details blijven vertrouwelijk.

Dr.ir. Tim Taminiau is groepsleider bij QuTech, het samenwerkingsverband van TNO en TU Delft dat een quantumcomputer en quantuminternet ontwikkelt. In de internationale race om als eerste een werkende quantumcomputer te presenteren speelt QuTech op meer velden tegelijk, legt Taminiau uit.

Wat is het doel van de samenwerking?
“We willen een modulaire quantumcomputer ontwikkelen. We kijken dan niet alleen hoe we die quantumbits gaan maken, maar ook hoe we die op een chip gaan zetten, hoe we alles integreren, en hoe we er een computerarchitectuur omheen bouwen met alle elektronica en koeling. Ons langetermijndoel is om tot duizend quantumbits op een chip te fabriceren.”

Hoeveel stabiele qubits kun je samenstellen uit duizend quantumbits?
“Wij maken onderscheid tussen fysieke en logische quantumbits. Een logische quantumbit is via een vorm van quantum foutcorrectie samengesteld uit meerdere fysieke qubits. Die samenstelling willen we in dit project ontwikkelen: hoe doe je foutcorrectie in een modulair systeem op een slimme manier en wat heb je daar dan precies voor nodig? We weten nog niet hoeveel bruikbare logische qubits dat oplevert. Het doel is te komen tot het punt dat we weten hoe we goed handelbare logische qubits kunnen maken. Dat geeft een idee over hoe we een groter systeem kunnen bouwen.”

Vanwaar die nadruk op de modulaire opbouw?
“We werken aan modules die optisch met elkaar verbonden zijn. Dat geeft de vrijheid om zelf te bepalen welke afstanden je gebruikt tussen de qubits. Je kunt zeg vijftig qubits aan elkaar koppelen, heel dicht opeen, en vervolgens kun je de volgende vijftig een stukje verder weg leggen en optisch aan elkaar koppelen zodat ze goed van elkaar gescheiden zijn op onafhankelijke modules. Dat voorkomt dat je fouten maakt doordat het ene qubit een ander beïnvloedt. We denken daarom dat een modulair systeem heel goed schaalbaar is.”

Een onderzoeker wil publiceren, een bedrijf wil geen geheimen prijsgeven. Geeft dat spanning in zo’n samenwerking?
”Het is de bedoeling dat de samenwerking het wetenschappelijk onderzoek juist versnelt. We hebben afspraken over hoe we ervoor zorgen dat het onderzoek versneld wordt en dat er tegelijkertijd ook mogelijkheden zijn voor toekomstige commercialisatie voor de betrokken partijen. Voor QuTech is dat niet nieuw. Als er iets economisch waardevols opduikt uit een onderzoek, dan willen we dat patenteren. Dat doen we altijd al, onafhankelijk van de industriële samenwerking. QuTech heeft als doel om onderzoek te doen, maar ook om economische waarde te ontwikkelen voor Delft, voor Nederland, en voor Europa.”

En wat maakt deze vorm van qubits, spin quantumbits in diamant, zo kansrijk?
“Een belangrijk voordeel van spin quantumbits in diamant is dat ze bij een hogere temperatuur werken dan supergeleidende qubits of Majorana’s. Onze qubits werken tot 10 Kelvin. Dat lijkt een klein verschil met de milli Kelvins van andere qubits, maar in de praktijk werkt dat veel makkelijker.”