Op donderdag 21 februari is het Microsoft Quantum Lab op de campus van de TU Delft officieel geopend door Koning Willem Alexander. Het nieuwe laboratorium is een unieke samenwerking tussen Microsoft en de TU Delft/QuTech, waar wordt gebouwd aan een quantumcomputer. Het lab wordt geleid door professor Leo Kouwenhoven. De ontwikkeling van het Quantum Lab stelt specifieke eisen aan de ruimte en de omgeving. Deerns was nauw betrokken bij de ontwikkeling van dit laboratorium.
Het Microsoft Quantum Laboratorium is gerealiseerd in een bestaand gebouw op het campusterrein van de TU Delft, zodat er intensieve samenwerking mogelijk is tussen de TU Delft en Microsoft. Het realiseren van een laboratorium in een bestaand gebouw dat moet voldoen aan hoge technische eisen, stelt ontwerpers voor uitdagingen, onder andere omdat de ruimte voor technische installaties beperkt is: er zijn geen schachten en de verdiepingshoogte is beperkt. Een aanvullende eis was dat de techniek in het nieuwe laboratorium los moest staan van de bestaande gebouwinstallaties omdat de levering van elektra en koeling zeer stabiel moet zijn en dat de bedrijfszekerheid moet worden gegarandeerd.
Grote behoefte aan koeling
Omdat een quantumcircuit gebruikt maakt van kleinere deeltjes is de eerste gedachte dat een quantumcomputer heel klein is; dat is niet het geval. Het quantumcircuit zelf is weliswaar heel klein, maar de apparatuur die nodig is om het circuit af te koelen, is gigantisch. Het circuit heeft veel koeling omdat de temperatuur teruggebracht moet worden tot bijna het absolute nulpunt om te zorgen voor een werking. Voor het koelen wordt gebruikgemaakt van vloeibaar helium dat geproduceerd wordt bij extreem lage temperaturen in een zogenaamde fridge, wat grote vermogens proceskoeling vraagt en een stabiele elektriciteitsvoeding. In eerste instantie wordt gebruik gemaakt van een beperkt aantal fridges, maar de installaties zijn al voorbereid op grotere aantallen die in de toekomst eenvoudig in bedrijf kunnen worden gesteld.
Eigen elektra voor bedrijfszekerheid
Om te voorzien in elektriciteit was de wens om hierin onafhankelijk te zijn om zo de bedrijfszekerheid te kunnen garanderen. Dit is gerealiseerd door in een bestaande ruimte in de kelder een hoofdlaagspanningsverdeler te plaatsen die aangesloten is op ‘eigen’ Microsoft trafo’s die buiten het pand staan. Alle laboratorium- en werkruimtes en de bijbehorende installaties worden vanaf dit punt gevoed. Hierbij zijn voorzieningen getroffen voor een stabiele elektralevering en lage EMC.
Quantum is de toekomst
Een quantumcomputer heeft de capaciteit om berekeningen te maken die niet mogelijk zijn met de huidige technologieën. Daardoor heeft quantumcomputing het potentieel oplossingen te vinden voor uitdagingen op het gebied van milieu, energie en gezondheid, zoals de voedselvoorziening voor een groeiende wereldbevolking en het tegengaan van verdere opwarming van de aarde.
Voor meer informatie over dit project kunt u contact opnemen met Nico Vermeer.
Wilt u op de hoogte blijven van het laatste nieuws? Abonneer u dan op ons iD e-zine.