De ‘superkwantumchip’ Willow (afb: Google Quantyum AI)

Kwantumcom-puters zijn van die geweldige dingen die taken kunnen uitvoeren waar de beste digitale supercomputers niet aan kunnen tippen wordt er vaak gezegd, maar vooralsnog blijken dat soort uitspraken nog steeds veel gebakken lucht te bevatten. De nieuwe Willow-kwantumcomputer (Willow is de naam van de kwantumchip met 105 kwantumbits) van Google zou nieuwe records hebben gevestigd, maar de vraag is nog steeds: wat kan zo’n kwantumding?
In 2019 meldde Google dat met de Sycamore-chip de kwantumsuprematie (over de digitale) was bewezen. Dat was wat voorbarig, want supercomputers haalden Sycamore vrij snel weer in.
Sycamore had 67 kwabits en Willow 105. Dat zou Willow krachtiger moeten maken, maar hoe meer kwabits hoe minder vreugd. De coherentie, zeg maar de stabiliteit van de kwantumheid, komt dan onder druk waardoor de computer zijn ‘kwantumheid’ verliest en eigenlijk volledig onbetrouwbaar wordt. Dat hebben ook concurrenten IBM en Atom Computing ontdekt, die processoren met meer dan 1000 kwabits zouden hebben gemaakt. Volgens Julian Kelly van Google Quantum AI zou dat probleem bij Willow onder de knie zijn gekregen.

Google zegt dat Willow de kloof tussen kwantum- en digitale machines opnieuw heeft vergroot, aangezien een bepaalde ingewikkelde taak met Willow 5 minuten duurde, terwijl het bedrijf schat dat je daar op een digitaal supermonster 10 septiljoen (10⁴²) jaar over zou doen (meer dan het kwadraat van de, geschatte, levensduur van het heelal).

Nuttig

De grote vraag is en blijft of een kwantumcomputer ooit ook iets nuttigs veel sneller kan doen dan de digitale rekenwonders. Google gelooft er in maar opmerkelijk is dat deskundigen op dit terrein er nog steeds niet van overtuigd zijn aangezien we het in de kwantummechanica hebben over een grote neiging tot decoherentie onder invloed van zelfs heel minieme storingen. Elke kwantumcomputer heeft dan ook een methode die fouten voortdurend compenseert.
Kelly: “Wat we hebben kunnen doen op het gebied van foutcorrectie is een heel belangrijke mijlpaal — voor de wetenschappelijke gemeenschap en voor de toekomst van kwantumrekenen — namelijk [om] te laten zien dat we een systeem kunnen maken dat onder de drempelwaarde voor quantumfoutcorrectie werkt.”
“We verwachten dat deze machines dingen doen die mensen interesseren”, zegt theoretisch natuurkundige John Preskill van CalTech. “Dat is misschien nog tientallen verwijderd, maar uiteindelijk zullen we de invloed van kwantumrekenen merken in ons dagelijks leven.”

Bronnen: livescience.com, New Scientist, New York Times