D-Wave, een oud-gediende op het kwantumfront, stelt het bewijs voor een ‘kwantumsuprematie te hebben geleverd met zijn Advantage2-machine. Het kwantumrekentuig van het Canadese bedrijf zou het magnetisch gedrag van bepaalde materialen hebben bepaald waar de snelste supercomputers honderdduizenden jaren aan zouden hebben moeten rekenen.

Google maar ook andere bedrijven hebben al vaker gemeld dat ze het bewijs hebben geleverd dat hun kwantumapparaat dingen kan waar zijn digitale tegenhangers nooit aan kunnen tippen. De onderzoekers van D-wave stellen nu met hun kwantumcomputer een echt natuurkundig probleem te hebben opgelost. “Wij geloven dat het de eerste keer is dat iemand dat heeft gedaan met een wetenschappelijk interessant probleem”, zegt de D-Wave-natuurkundige Andrew King.
Steevast volgen op dergelijke beweringen van collega’s dat daarmee nog niets is bewezen. Zo makkelijk laat de aloude digitale computer zich niet verslaan, zegt Miles Stoudenmire van het Flatironinstituut voor computationale kwantumfysica. “We zijn nog niet uitgeschakeld.”
Het probleem dat D-Wave oplost, heeft betrekking op de theorie van magnetisme, een groot gebied binnen de theoretische natuurkunde. De elektronenspins van elk atoom gedragen zich als magnetische naalden. De manier waarop ze zich in een vaste stof oriënteren als reactie op de oriëntaties van hun buren, heeft lang een prototype geleverd voor de studie van complexe systemen.
In een typische permanente magneet richten alle spins zich in dezelfde richting, maar in het algemeen hebben aangrenzende spins een elkaar tegenwerkend effect op elkaar. Stabiele arrangementen bestaan dan ​​niet of zijn extreem moeilijk te voorspellen. Kwantumeffecten zorgen daarbij voor complicaties.

King en zijn collega’s bij D-Wave en verschillende academische laboratoria gebruikten de nieuwste D-Wave-machine, https://www.dwavequantum.com/media/htjclcey/advantage_datasheet_v10.pdf“>Advantage2 genaamd, om de rangschikking van spins in verschillende kristalstructuren te simuleren. Ze bestudeerden een specifiek probleem waarbij de temperatuur van het materiaal begint bij het absolute nulpunt en kwantumfluctuaties ervoor zorgen dat het van de ene toestand naar de andere overgaat. Ze schatten dat hun machine het resultaat exponentieel sneller bereikte dan welke klassieke berekening dan ook.

Google beweerde al in 2019 dat ‘kwantumexamen’ te hebben gedaan, maar daar werd al vrij snel gehakt van gemaakt. Google gebruikte een volledig programmeerbare kwantumcomputer met supergeleidende kwantumbits om een ​​berekening uit te voeren die was ontworpen om kijken of hier sprake was van een kwantumvoordeel, maar dat geen praktische toepassing had.
Al snel lieten IBM en andere bedrijven zien dat ze, door de klassieke technieken te verbeteren, dezelfde berekeningen ook op gewone computers konden uitvoeren. Of dat nu ook zo is zal de tijd leren, maar keer op keer blijkt dat de ‘aloude’ digitale reuzen nog lang niet aan hun einde zijn.

Bron: Nature