Laatua ja luotettavuutta kvanttitietokoneen kehittämiseen
Mikko Möttösen tavoitteena on osoittaa uudessa EU-hankkeessa, että kvanttipiirijäähdyttimiä voidaan valmistaa luotettavasti.
Aalto-yliopiston professori Mikko Möttönen on saanut Euroopan tutkimusneuvostolta (ERC) kaikkiaan neljännen hankerahoituksen - tällä kertaa kvanttitietokoneiden tutkimusta varten. Kvanttitietokoneiden kaupallisen käytön edellytyksinä on kolme tärkeää osa-aluetta: kvantti-informaation prosessointi, sen lukeminen sekä häviöiden hallinta. Kvantti-informaatio tuhoutuu, jos järjestelmässä on energiahäviöitä. Toisaalta kvanttitietokoneet tarvitsevat häviöitä toimiakseen tehokkaasti.
Uudessa SCAR-hankkeessa (Scalable Fabrication Process for Quantum-Circuit Refrigerators) on tavoitteena kehittää kvanttiprosessoreiden osana olevien kvanttipiirijäähdyttimien luotettavuutta ja soveltamismahdollisuuksia. Tavoitteena on pystyä lopulta osoittamaan, että kvanttipiirijäähdyttimen avulla voidaan hallita häviöitä luotettavasti.
”Tulemme valmistamaan elektronipiirturilla 10 000 kvanttipiirijäähdytintä eli tunneliliitosta, joiden kokoluokka on noin sata nanometriä. Käymme systemaattisesti läpi, mikä vaikuttaa valmistusprosessin laatuun ja sen tasaisuuteen. Näitä tekijöitä voivat olla esimerkiksi uudet puhdistusmenetelmät ja liitoksessa käytetyt materiaalivaihtoehdot”, Mikko Möttönen sanoo.
Puhdistamisen yksi tavoite on, etteivät ei-toivotut atomit ja molekyylit pääse kulkeutumaan liitoksiin ja näin muuttamaan niiden ominaisuuksia ajan kuluessa.
”Puhdistusmenetelmissä on vaihtoehtoina esimerkiksi vetyfluorihappo, jolla voidaan puhdistaa hyvin tehokkaasti piin pintaa. Mutta se on melko äkäinen menetelmä, liitokset ja niiden valmistamisessa käytettävät maskit eli kuvioinnit piikiekon pinnalla eivät välttämättä kestä sitä.”
Materiaaleista alumiinia on käytetty liitoksessa suprajohteena eikä sitä ole tarpeen vaihtaa. Tavanomaisena metallina on käytetty esimerkiksi kuparia, ja sen tilalla voidaan kokeilla kultapalladiumseosta yhtenä vaihtoehtona.
Mikko Möttösellä on kahden miljoonan euron ERC Consolidator Grant -rahoitus vuosille 2017-2021. Uusi SCAR-hanke tukee samalla kotimaisen kvanttiekosysteemin rakentumista, johon Aallon lisäksi kuuluvat muiden muassa VTT ja useita kvanttiteknologian alan yrityksiä.
”Kvanttipiirijäähdytin keksittiin ryhmässäni muutama vuosi sitten, ja sitä kehitetään edelleen muissa tutkimushankkeissa. Tavoitteenamme on lopulta pystyä hallitsemaan häviöitä äärimmäisen tarkasti reaaliajassa”, kertoo Mikko Möttönen.
Tutkimus tehdään Kvanttilaskennan ja -laitteiden tutkimusryhmässä, joka on osa kvanttitutkimuksen kansallista huippuyksikköä Quantum Technology Finland (QTF). Tutkimusryhmä hyödyntää tutkimuksessaan kansallista OtaNano-tutkimusinfrastruktuuria.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Mikko Möttönen
Professori
Aalto-yliopisto ja VTT
mikko.mottonen@aalto.fi
p. +358 50 594 0950
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Aalto-yliopisto. Kohti parempaa maailmaa. Aalto-yliopisto on rohkeiden ajattelijoiden yhteisö, jossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Tunnistamme ja ratkaisemme yhteiskunnan suuria haasteita ja rakennamme innovatiivista tulevaisuutta. Yliopistossa on kuusi korkeakoulua, 12 000 opiskelijaa ja 400 professoria. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Aalto-yliopisto
Tältä näyttää kestävämpi maailma: puuglitteriä, sähköveneitä ja printtiaurinkokennoja2.6.2020 11:58:34 EEST | Tiedote
Syyskuussa avautuva Designs for a Cooler Planet -tapahtuma esittelee innostavia tulevaisuuskuvia. Muotoilijoiden, tutkijoiden ja sidosryhmien yhteistyöstä rakentuu ihmiselle ja ympäristölle parempia ratkaisuja.
Suomalaisstartupin keksintö vauhdittaa koronaviruksen testaamista29.5.2020 10:06:25 EEST | Tiedote
Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijoiden perustama XFold Imaging Oy:n kehitti nanopinnoitetun lasilevyn, joka monikymmenkertaistaa mikroskoopin tarkkuuden. Sen ansiosta koronavirus voidaan tunnistaa näytteestä jopa päivää aiemmin nykyiseen verrattuna.
Tutkijat kehittävät liikuteltavaa magneettikuvauslaitetta, joka mahtuu rekan sijasta pakettiautoon29.5.2020 08:11:16 EEST | Tiedote
Uusi teknologia voi auttaa esimerkiksi kriisialueiden terveydenhoidossa. Sille voi löytyä käyttökohteita myös hyvinvointialalla.
Uudet mallinnukset vahvistavat: Sairaiden eristäminen ja etätyön suosiminen ovat avainasemassa koronan torjunnassa27.5.2020 07:56:04 EEST | Tiedote
Mitä pidempään ja tiiviimmin julkisessa sisätilassa oleskellaan, sitä suuremmaksi tartuntariski kasvaa, tutkijat korostavat. Työvuoroja limittämällä ja hyvällä ilmanvaihdolla voidaan parantaa työpaikkojen turvallisuutta.
Korumainen taideteos voitti Aalto-yliopisto Töölön julkisen taiteen kutsukilpailun26.5.2020 09:57:56 EEST | Tiedote
Taiteilija Sakari Kannoston Kiertää-teos käsittelee elämän kiertoa, saavuttamista ja odotuksen palkitsemista. Teos tulee sijoittumaan Aalto Töölön portaikkoon.
FITech tarjoaa ilmaisen kurssikokonaisuuden verkossa – digiloikan voi aloittaa ohjelmoinnin ja datan perusteilla19.5.2020 09:01:20 EEST | Tiedote
Verkostoyliopiston kurssit sopivat hyvin myös yrityksille, jotka haluavat uudistaa henkilöstön osaamista.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme