Willow: quantumfouten aangepakt door nieuwe chip van Google

Hoofdpunten

Google presenteert quantumchip die rekenfouten deels aanpakt

Quantumcomputers zijn extreem snel, maar kampen met veel fouten. Google heeft nu een nieuwe chip ontwikkeld die dat probleem gedeeltelijk weet te verminderen. Volgens Google kan de nieuwe quantumchip, genaamd Willow, een probleem oplossen in vijf minuten waar de krachtigste supercomputers ter wereld ongeveer tien quadriljoen jaar voor nodig zouden hebben. Dat getal – 10.000.000.000.000.000.000.000.000 jaar – is onvoorstelbaar groot en vele malen meer dan de leeftijd van het universum, die naar schatting 13,8 miljard jaar bedraagt.

 

Quantumcomputers versus traditionele computers

Quantumcomputers functioneren fundamenteel anders dan gewone computers of laptops. Ze maken gebruik van quantummechanica, waarbij de eigenschappen van ultrakleine deeltjes benut worden om berekeningen veel sneller uit te voeren. De verwachting is dat quantumcomputers in de toekomst complexe problemen, zoals het ontwerpen van nieuwe medicijnen of het simuleren van natuurkundige processen, sterk kunnen versnellen.

De Willow-chip van Google is echter nog verre van een praktische toepassing. De chip heeft een specifiek probleem opgelost dat ontworpen is voor quantumcomputers, maar het resultaat is vooral een bewijs van concept. Voor nu dient de chip vooral als experimenteel platform.

 

Minder fouten door nieuwe techniek

Een grote uitdaging voor quantumcomputers is het corrigeren van fouten. De snelheid en kracht van deze machines hangt af van het aantal qubits – de bouwstenen van een quantumcomputer. Maar qubits zijn extreem gevoelig voor omgevingsfactoren zoals temperatuur of elektromagnetische straling. Hierdoor gaat de opgeslagen quantuminformatie snel verloren, wat leidt tot fouten in berekeningen.

Hoe meer qubits een quantumcomputer heeft, hoe meer fouten er doorgaans optreden. Momenteel beschikken de grootste quantumcomputers over iets meer dan 1000 qubits, maar door deze foutgevoeligheid blijft de effectieve rekenkracht beperkt tot slechts enkele tientallen qubits.

Google heeft een nieuwe methode ontwikkeld waarbij qubits op een slimme manier aan elkaar gekoppeld worden, waardoor het aantal fouten afneemt naarmate er meer qubits worden toegevoegd. Daarnaast beschikt Willow over een systeem dat fouten direct kan corrigeren. Hoewel Willow met 105 qubits lang niet de grootste quantumchip is, levert het dankzij deze innovaties wel indrukwekkende rekenprestaties.

 

Een mijlpaal, geen doorbraak

Hoewel Google de onthulling van Willow als een doorbraak presenteert, zijn experts voorzichtig. Michael Cuthbert, directeur van het National Quantum Computing Centre, waarschuwt voor overdreven verwachtingen en noemt Willow eerder een “mijlpaal” dan een echte doorbraak. Hij benadrukt echter wel dat het om “een zeer indrukwekkende prestatie” gaat.

Google erkent zelf ook dat er nog veel werk nodig is voordat quantumcomputers daadwerkelijk bruikbare taken kunnen uitvoeren. De foutmarge moet nog veel verder worden teruggebracht. De verwachting is dat dit niet voor 2030 het geval zal zijn. De nieuwe technieken en bevindingen van Google zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.

 

Bronmateriaal: Nature

 

2
Quantumtechnologie

Hoe geïnteresseerd ben jij in ontwikkelingen rond quantumcomputers?

Wat vind je van het artikel?
+1
7
+1
2
+1
0
+1
0
0 Comments
Oudste
Nieuwste Meest gestemd
Inline feedbacks
Bekijk alle reacties

Mensen lezen ook

Sciencetalk

Categorieën