Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Drie van de auteurs - Tim Taminiau, Mohamed Abobeih en Joe Randall - met een model van een deel van het diamant, dat ze gebruikt hebben om een time crystal te maken. (Foto Ernst de Groot voor QuTech)

Onderzoekers van QuTech hebben een ‘time crystal' gemaakt, een nieuwe exotische kwantumfase van materie, met behulp van een quantumcomputer op basis van diamant. Samen met een simultaan experiment door Google werpen de resultaten een nieuw licht op de natuurkunde van uit-evenwicht kwantumsystemen.

Het team rapporteert hun bevindingen in Science .

In de kristallen die we in ons dagelijks leven tegenkomen, zoals diamanten of keukenzout, vormen de atomen spontaan een stabiel repeterend patroon in de ruimte. Kan iets soortgelijks ook in de tijd gebeuren?

Het idee van een time crystal werd in 2012 voor het eerst geopperd door Frank Wilczek, een natuurkundige en Nobelprijswinnaar. Het daaropvolgende debat leidde tot de voorspelling dat tijdkristallen zich kunnen vormen in periodiek aangedreven op elkaar inwerkende quantumsystemen. Het systeem zit dan opgesloten in een stabiel patroon dat oscilleert tussen twee discrete toestanden. In zo'n discreet time crystal kan wanorde in de interne interacties voorkomen dat het systeem een thermisch evenwicht bereikt of opwarmt. In theorie kan het eeuwig oscilleren zonder enige netto opname van energie.

Een discreet time crystal bij QuTech
"We wilden een discreet time crystal bouwen met een van onze quantumprocessoren op basis van spins in diamant," zegt Joe Randall van QuTech, een samenwerkingsverband tussen de Technische Universiteit Delft en TNO. "Deze spins vormen extreem goed geïsoleerde en individueel gecontroleerde kwantumbits die we kunnen programmeren om andere fysische systemen te emuleren." In samenwerking met medewerkers van UC Berkeley en Element Six gebruikte het team negen kwantumbits en manipuleerde ze op precies de juiste manier om te voldoen aan de theoretische criteria om een tijdkristal te vormen.

In het juiste parameterregime worden de spins samen opgesloten in een periodiek inverterend patroon dat bestand is tegen verstoringen van het systeem. Belangrijk is dat het team vervolgens aantoonde dat het time crystal zich vormde bij het starten vanuit allerlei begintoestanden. "Deze waarneming van een robuuste respons voor alle begintoestanden was echt het bewijs dat het time crystal gestabiliseerd wordt door wanorde in zijn interne interacties," zegt Conor Bradley, promovendus aan QuTech. "Het is wat onze resultaten onderscheidt van eerdere onderzoeken."

Om lang te leven
Het door het team gecreëerde time crystal leeft opmerkelijk lang: het gaat tot ongeveer 800 perioden mee, of ongeveer 8 seconden. "Hoewel een perfect geïsoleerd time crystal in principe eeuwig kan leven, zal elke echte experimentele implementatie vervallen door interacties met de omgeving," zegt Randall. "Het verder verlengen van de levensduur is de volgende grens."

Meer experimenteel bewijs
Slechts een maand nadat de onderzoekers hun gegevens bekendmaakten, meldde een team van Google, Stanford en anderen de realisatie van een discreet time crystal met behulp van een supergeleidende kwantumcomputer. "Het is buitengewoon opwindend dat er meerdere experimentele doorbraken tegelijk plaatsvinden," zegt Tim Taminiau, hoofdonderzoeker bij QuTech. "Al deze verschillende platforms vullen elkaar aan. Het Google-experiment gebruikt twee keer zoveel qubits, ons tijdkristal leeft ongeveer tien keer langer." Theoriemedewerker Norman Yao van UC Berkeley gelooft zelfs dat dit nog maar het begin is: "Een time crystal is misschien wel het eenvoudigste voorbeeld van een niet-evenwichtsfase van materie. Het QuTech-systeem is perfect geschikt om andere uit-evenwichtsverschijnselen te onderzoeken, waaronder bijvoorbeeld serie-topologische fasen."

Hoe nu verder?
Er zijn nog veel open vragen. Zijn er praktische toepassingen voor tijdkristallen? Wat zal worden waargenomen in hogere ruimtelijke dimensies? En, in het algemeen, hoe komen gedreven quantumsystemen in evenwicht? De door het team gebruikte spin-defecten in vaste stoffen bieden een flexibel platform om deze belangrijke open vragen in de statistische fysica experimenteel te bestuderen. "De mogelijkheid om de spins te isoleren van hun omgeving en toch hun interacties te controleren biedt een geweldige mogelijkheid om te bestuderen hoe informatie bewaard blijft of verloren gaat," zegt Francisco Machado, een van de medewerkers van UC Berkeley. "Het zal fascinerend zijn om te zien wat er nog gaat komen." 

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Nieuwe minisensor maakt he...
> RF Technology event op 29 ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Een kopermijn in de straat?

Hoe de keuze voor een mooi uiterlijk tot teleurstelling kan leiden

Bio-based

Toon alle columns / opinies

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Vacatures

Alliander - Arnhem
Teamleider Elektra
Stuur uitvoerders en (administratieve) ondersteuners aan als een ware inspiratiebron. Je zet de verandering in beweging als teamleider uitvoering elektra bij Alliander. Hoe? Door de focus te leggen op presenteren en leren. Je vertaalt onze ambitie en het jaarplan door naar concrete KPI's en realistische verbeterpunten voor jouw team. Natuurlijk met de nadruk op hun voortgang, veiligheid, resultaten, efficiëntie en de gemaakte kosten. Tegelijkertijd werk je veel samen met 5 andere collega-teamleiders. Samen zijn jullie in staat om de uitdagingen van de energietransitie zorgvuldig aan te pakken.
Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Crisismanager Energie
Als Crisismanager Energie vervul je een sleutelrol binnen de afdeling Liander Klant & Control (LKC), de storingsverkeerstoren van Liander. Hier hebben we het overzicht over wat er gebeurt in ons verzorgingsgebied en monitoren we of events zich kunnen ontwikkelen tot crises. Grote en langdurige verstoringen in de energievoorziening leiden namelijk tot flinke maatschappelijke impact: we zijn als samenleving in grote mate afhankelijk van energie. Gelukkig is onze storingsorganisatie zo professioneel ingericht, dat ze de meeste incidenten snel kunnen afhandelen. Het is dus niet altijd crisis! 
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Global Customer Support Expertise @ ASML
Are you looking for a challenge that has technical complexity? Are you willing to focus om optimizing customer performance? Do you have the required strong interpersonal skills to connect on every level and to influence without power? Then a role within our Customer Support organization could be the right spot for you! After a system (EUV or DUV machine) is shipped to a customer abroad, the real ‘magic' begins. Thousands of our engineers worldwide are dedicated to a simple goal: making sure that the lithography systems at our customers' sites are running smoothly, 24/7. That makes Customer Support (CS) vital to our success.  Read more >>

ASML - Veldhoven
System Install Coordinator
Do you want to be responsible for monitoring and ensuring a smooth installation process of our advanced lithographic systems at our clients, all over the world? Become a system install coordinator at ASML and help to build some of the most amazing, complex machines that you will ever see! This means a lot of traveling (60- 80% of the time), continuous learning and being surrounded by many different cultures and work environments. Will you take on this life-changing opportunity? So, are you in possession of a technical bachelor's or master's degree? Apply now as a system install coordinator and directly contribute to decreasing the global microchip-shortage! Read more >>

ABB b.v. - Rotterdam Waalhaven
Medeweker Elektronica Werkplaats
De Elektronica Werkplaats houdt zich bezig met diverse reparaties op het gebied van elektronica. De producten die gerepareerd dienen te worden kunnen printplaten zijn van draadloze afstandsbesturingen, PLC systemen en generator regelingen. Maar ook onderdelen van toerenregelingen voor elektromotoren. Lees meer >>

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Eindhoven/Limburg
Heb jij commerciële flair én ben je technisch onderlegd? Dan is dit een functie voor jou.
Door jouw kennis van techniek samen met een gezonde dosis energie ben jij dé aangewezen gesprekspartner voor onze klanten in de machinebouw en het visitekaartje voor Murrelektronik in jouw regio. Lees meer >>

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Midden Nederland
Heb jij commerciële flair én ben je technisch onderlegd? Dan is dit een functie voor jou.
Door jouw kennis van techniek samen met een gezonde dosis energie ben jij dé aangewezen gesprekspartner voor onze klanten in de machinebouw en het visitekaartje voor Murrelektronik in jouw regio. Lees meer >>

Sponsored content

Piher Sensing Systems - Montagepotentiometers
Overzicht van SMD- en THT-componenten uit onze voorraad.
Potentiometers vormen een essentieel onderdeel van veel elektronische schakelingen . Ze worden vaak gebruikt voor nauwkeurige ijking en afstelling van schakelingen - vooral voordat het apparaat aan consumenten of industriële afnemers wordt geleverd.

Lees meer >>

advertorial

De kwaliteitseisen voor printplaten worden steeds hoger omdat de betrouwbaarheid van de elektronische apparatuur gegarandeerd moet worden. De kwaliteitseisen worden vaak bepaald door de toepassing en de omgeving waarin ze gebruikt worden.

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.