Geavanceerde 3D-printtechnologieën openen nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van quantum computing, met name op het gebied van schaalbaarheid en efficiëntie. Deze productiemethoden maken het mogelijk complexe componenten te vervaardigen die cruciaal zijn voor krachtigere quantumcomputers.
Onderzoekers hebben met succes 3D-printen met hoge resolutie ingezet om micro-ionenvallen te produceren. Deze vallen zijn essentieel voor het vasthouden en controleren van ionen, de fundamentele bouwstenen van quantum bits (qubits). De verbeterde precisie van deze 3D-geprinte componenten leidt tot een hogere efficiëntie in het vangen van ionen en kortere operationele wachttijden, wat de integratie van meer qubits in quantumprocessoren bevordert. Dit is een belangrijke stap voorwaarts ten opzichte van traditionele methoden, die vaak beperkt zijn in hun vermogen om de benodigde precisie te bereiken voor grootschalige quantumtoepassingen.
Een significante ontwikkeling vond plaats in augustus 2025, toen de University of California, Riverside (UCR) een subsidie van $3,75 miljoen ontving voor een gezamenlijk project gericht op schaalbare quantum computing. Dit initiatief, waarbij ook UC Berkeley, UCLA en UC Santa Barbara betrokken zijn, beoogt de ontwikkeling van een platform dat een aanzienlijk aantal qubits kan aansturen, wat een van de grootste uitdagingen in de vooruitgang van quantum computing adresseert.
Verder toonde Added Scientific in juni 2025 de eerste 3D-geprinte vacuümkamer aan, ontworpen voor het vangen van koude atoomwolken. Dit innovatieve ontwerp, met unieke geometrieën die alleen door 3D-printen mogelijk zijn, resulteert in een aanzienlijk kleiner en lichter systeem dan bestaande kamers. Het gebruik van 3D-geprinte keramiek voor quantumapparaten verlaagt de productiekosten en versnelt de productie van ingewikkelde onderdelen zoals optische apparaten en vacuümsystemen. Deze componenten moeten extreme omstandigheden zoals lage temperaturen en magnetische velden kunnen weerstaan, en de mogelijkheid om ze op maat te printen maakt quantum systemen draagbaarder en beter integreerbaar in praktische toepassingen.
De impact van 3D-printen op quantum computing is breed. Naast hardwareverbeteringen kan quantum computing ook de 3D-printindustrie vooruithelpen door de ontwikkeling van geavanceerde materialen te ondersteunen en de integratie met robotica te vergemakkelijken. De snelheid van productie die 3D-printen biedt, versnelt ook iteratieprocessen, cruciaal in de race naar geavanceerde quantumtechnologieën. Onderzoek van de University of Nottingham toonde aan dat 3D-geprinte componenten in een ultracold quantum experiment het systeem met 70% konden verkleinen, wat de mobiliteit en inzetbaarheid van quantum sensoren zoals atoomklokken en gravimeters aanzienlijk vergroot.