TU Delft bouwt maser-op-chip

Delftse onderzoekers hebben een stabiele en efficiënte microgolflaser ontwikkeld die op een chip past. Met zo’n maser-op-chip kunnen qubits veel handiger worden gemanipuleerd.

Microgolven worden gebruikt om qubits in supergeleidende kwantumcircuits uit te lezen of te corrigeren. Tot op heden wordt deze straling extern gegenereerd met nogal lijvige apparatuur, die vanwege de warmteproductie uit de buurt moet worden gehouden van het ultrakoude hart van de kwantumcomputer. Een mini-microgolfbron kan wel naast de qubits worden geplaatst, waardoor onderzoekers er betere controle op kunnen uitoefenen.

De maser-op-chip van de groep van Leo Kouwenhoven (werkzaam bij de TU Delft en Microsoft) is gebaseerd op het zogenaamde Josephson-effect, waarbij een supergeleider wordt onderbroken door een klein stukje isolator. Elektronen kunnen door deze barrière tunnelen, waarbij straling vrijkomt die afhangt van de spanning die over de isolator is aangebracht. Bij de juiste spanning ontstaan microgolven, die in de holte resoneren en als coherente straling vrijkomen.