De kwantumcomputer heeft de potentie om in de toekomst veel snellere berekeningen mogelijk te maken. De informatiedrager in een kwantumcomputer is de qubit. Onderzoekers van de Stichting FOM, de TU Delft en de TU Eindhoven hebben nu aangetoond dat niet alleen elektronen-spins, maar ook gaten-spins in halfgeleiders goede kandidaten zijn voor deze qubits. Zij slaagden er in de gaten-spins elektrisch te manipuleren waardoor deze spins een nieuw en veelbelovend alternatief vormen voor de minder stabiele elektronen-spins.

 

Elektronen en gaten (de afwezigheid van een elektron) hebben een magnetisch moment. Dit  magnetisch moment, de 'spin', kan als qubit dienen. De twee mogelijke toestanden van de spin (omhoog of omlaag) worden hierbij gebruikt om kwantuminformatie te coderen. Tot nu toe richtte het meeste onderzoek zich op het gebruik van elektronen-spins als qubits, maar deze verliezen de opgeslagen informatie snel. De spins van gaten zijn potentieel stabieler, maar konden tot nu toe niet worden gemanipuleerd. De onderzoekers slaagden erin nanodraden te maken met zowel elektronen-spins als gaten-spins waarin beide typen spins met microgolfstraling volledig elektrisch konden worden omgedraaid. Dit maakte een vergelijking tussen elektronen-qubits en gaten-qubits mogelijk, waaruit bleek dat gaten-spins kwantuminformatie langer behouden en sneller kunnen worden gemanipuleerd.