Niels Bohr og Microsoft i samarbejde om kvantecomputere

I 2006 oprettede Microsoft en forskningsafdeling kaldet Station Q ved University of California, Santa Barbara, der studerer kvantecomputere baseret på såkaldte topologiske partikler.

Nu har Station Q fået en aflægger i Danmark kaldet Station Q-Copenhagen.

Det sker i et samarbejde mellem Microsoft og Center for Quantum Devices (QDev), der er placeret ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet.

Centerleder på QDev Charles Marcus blev hentet til København for to år siden fra Harvard University i USA.


Charles Marcus i laboratoriet på Niels Bohr Institutet (Foto: Niels Bohr Institutet)

Læs også: Nyskabelse inden for universitetsverdenen: Privat fond finansierer varigt professorat

Han siger:

»Det er fantastisk, at Microsoft anerkender værdien af grundforskning og de har valgt vores center til at være en del af indsatsen.«

Brug af kunstige partikler

Topologiske kvantecomputere blev foreslået af matematikeren Michael Freedman og fysikerne Chetan Nayak og Sankar Das Sarma i en artikel i Physical Review Letters 2005.

De tre forskere beskrev året efter principperne i en lidt mere populær form i en artikel i Physics Today, hvor de forklarede, hvordan halvlederfysik, matematisk knudeteori og partikelfysik kan spille sammen i en kvantecomputer, der er robust over for støj, der ellers kan ødelægge kvanteberegningerne.

Michael Freedman fik samtidig overalt Microsoft til oprette Station Q, som i dag ledes af Freedman, og hvor Chetan Nayak også er tilknyttet.

Topologiske kvanteberegninger skal kort fortalt udføres med kvasipartikler. Disse er ikke ‘rigtige partikler som elektroner eller protoner, men en form for eksitationer i et fast materiale. Beregningsmæssigt kan de dog på mange måder opfattes som værende partikler – derfor deres navn. Topologiske (kvasi-)partikler har kun to dimensioner.

Her kommer forskerne fra Danmark ind i billedet

I 2012 viste den hollandske fysiker Leo Kouwenhoven fra Delft University of Technology, at man i nanotråde af indium antimonid (InSb) kan have kvasipartikler i form af såkaldte Majorana-fermioner.

En Majorana-partikel har den besynderlige egenskab, at den er sin egen antipartikel.

Muligheden for eksistensen af disse partikler blev fremsat i 1937 af den italienske fysiker Ettore Majorana – der i øvrigt året efter forsvandt på meget mystisk vis.

Nogle forskere mener, at neutrinoer også kan være Majorana-partikler og de gennemfører eksperimenter, der skal søge at vise dette.

Læs også: Neutrinoens levetid er en million milliard gange mere end universets nuværende alder

Disse Majorana-fermioner er nu kandidater til at være de ønskede topologiske kvasipartikler.

På Center for Quantum Devices har man en stærk teoretisk og eksperimentel kunnen på dette område.

Forskerne kan eksempelvis fremstille nanotråde, hvor man kontrollere Majorana-partiklerne med kvanteinformationer.

Til New York Times har Charles Marcus forklaret, at nanotrådene kan fungere som et netværk, hvor man flytte topologiske partikler rundt som på et rangerareal for togvogne.

Posted in computer.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>