De test verloopt in twee stappen ( afb: Eisert et. al./Nature)

Al jaren worden kwantumcomputers aangeprezen als magistrale rekenaars, waarbij vergeleken de digitale ‘supercomputers’ stuntelende kleuters zouden lijken, maar vooralsnog is de grote doorbraak uitgebleven (ter vergelijking: in de jaren ’80 werd al hoog opgegeven van kunstmatige intelligentie). Nu hebben onderzoekers vast een toets ontwikkeld die de kwantumvaardigheden van dat type rekentuigen zal kunnen beoordelen.
“Kwantumcomputers werken op basis van kwantummechanische wetten, waarbij afzonderlijke atomen of ionen (of andere kwantumdeeltjes; as) worden gebruikt als rekeneenheden”, zegt Jens Eisert van de vrije universiteit in Berlijn. “Wat het zo bijzonder maakt is dat die computers totaal anders fungeren als we gewend zijn.”
Het grote probleem is dat kwantumrekentuigen uit de aard der dingen geweldig labiel zijn. Ze raken nog al snel van de kook. “Als die niet goed afgeschermd zijn van hun omgeving”, zegt Eisert, “dan verdwijnen alle eigenschappen waaraan die computers hun grote kracht ontlenen. Die zogeheten kwantumvoordelen verdwijnen dan. Oftewel, het werkt dan gewoon niet.”
Hoe weten we of zo’n systeem zijn ‘kwantumvaardigheden’ heeft kunnen gebruiken? Testen, natuurlijk, maar hoe doe je dat? “Zonder tests”, zegt de kwantummechanicus, “krijg je resultaten waarvan je niet weet hoe betrouwbaar ze zijn”.

Eisert en zijn collega’s uit Amsterdam en Kopenhagen hebben daar iets op gevonden. Iets dat verbazend eenvoudig zou zijn. Er worden willekeurige circuits gemaakt met een uitkomst in de kwantumbits. Die uitkomsten kunnen worden gebruikt als diagnostische informatie om te kijken of de kwantumpoorten werken, of er kantuminterferentieproblemen (als de kwantumbits weer ‘gewone’ 0/1-bits worden) zijn of dat sommige onderdelen ongewild met elkaar wisselwerken.

Onderhoudsbeurt

Eisert: “Als we het voorbeeld erbij halen van de onderhoudsbeurt van een auto is het alsof je met een snelle beweging met een lap over de auto wrijft, terwijl je meteen uitzoekt of de motor loopt, het reservoir voor de ruitenwisser gevuld is en of de remmen wel goed afgesteld zijn. Al die zaken worden in een meting tegelijk gedaan.” Ik ben benieuwd, want een auto poetsen en meteen controleren of de motor loopt lijkt mij autoloze vrij lastig.

Bron: Alpha Galileo