QuTech, una colaboración entre TU Delft y TNO, ha demostrado una configuración novedosa para pruebas de respuesta rápida y validación de materiales y dispositivos cuánticos. La configuración utiliza componentes de chips electrónicos ordinarios que pueden funcionar a temperaturas criogénicas extremas, y se puede integrar fácilmente en cualquier tipo de criostato. Los científicos publicaron los detalles de su configuración en una revista de acceso abierto. npj Información cuántica , permitiendo a los grupos de investigación de todo el mundo modificar su criostato y mejorar en gran medida su rendimiento.

Investigador principal Giordano Scappucci, junto con los primeros autores Paquelet Wuetz y Bavdaz y el resto de su equipo, han construido una nueva configuración que reduce drásticamente el tiempo necesario para desarrollar materiales y dispositivos cuánticos. La configuración aumenta la cantidad de cables que pueden operar a temperaturas criogénicas en el criostato en un orden de magnitud, manteniendo el mismo número de cables funcionando a temperatura ambiente. Este es un logro importante para la medición eléctrica de grandes sistemas cuánticos, donde un número limitado de cables que operan a temperaturas criogénicas puede formar un cuello de botella de entrada / salida. La nueva plataforma criogénica también promete escalar la tecnología cuántica debido a su capacidad para probar y validar múltiples chips juntos.

Para demostrar el valor de la configuración, los científicos, en colaboración con Intel, utilizó la plataforma criogénica para acelerar el desarrollo industrial de "pozos cuánticos de silicio tensado":capas delgadas de silicio semiconductor estiradas y emparedadas entre capas de silicio-germanio. Los científicos atraparon electrones en estos pozos cuánticos y luego midieron las propiedades de transporte eléctrico de estos electrones a temperaturas criogénicas extremas. La plataforma de material investigada mostró propiedades notables para hacer qubits de giro de alta calidad, que forman los componentes básicos de una computadora cuántica basada en espines.

La plataforma del multiplexor criogénico es fácil de integrar en cualquier tipo de criostato y se basa en un multiplexor CMOS estándar (un componente de chip ordinario que controla su señal de salida en función de las señales de entrada que recibe). Los detalles de la plataforma se han publicado en una revista de acceso abierto. Al hacerlo, quieren empoderar a los grupos de investigación de todo el mundo para que aumenten drásticamente el rendimiento de su criostato a un costo insignificante.