Google publiceert doorbraak kwantumcomputer

De onderzoekers schrijven in Nature over de kwantumcomputer ‘Sycamore’ die een taak afrondde in tweehonderd seconden waar een klassieke supercomputer 10.000 jaar mee bezig zou zijn. Sycamore heeft 53qubits (quantum bits). Dat zegt iets over de rekenkracht van de computer. Deze Sycamore had tweehonderd seconden nodig om een exemplaar van het quantum-circuit een miljoen keer te creeëren. Een klassieke supercomputer zou hier 10.000 jaar over doen, op een server van Googles Cloud-dienst zou de berekening 50 triljoen jaar duren, aldus de onderzoekers.

Belangrijke mijlpaal

In een blog schrijft Google dat het een belangrijke mijlpaal heeft bereikt naar de toepassing van kwantumcomputers. “Voor dergelijke grootschalige inspanningen is het een goede engineeringgewoonte om beslissende kortetermijndoelen te formuleren die aantonen of de ontwerpen de goede kant op gaan. Als mijlpaal bedachten we een experiment om deze vragen te helpen beantwoorden. Dit experiment, dat een kwantum-suprematie-experiment wordt genoemd, gaf ons team richting om de vele technische uitdagingen die inherent zijn aan de kwantumsystemen te overwinnen om een computer te maken die zowel programmeerbaar als krachtig is. Om de totale systeemprestaties te testen, hebben we een gevoelige berekeningsbenchmark gekozen die mislukt als slechts één component van de computer niet goed genoeg is.”

De onderzoekers schrijven dat er voor de toekomst twee hoofddoelstellingen zijn, allebei naar het vinden van waardevolle toepassingen. Zo zal in de toekomst de supremacy-class processor beschikbaar worden gesteld. Een andere volgende stap is om het team zo snel mogelijk een fouttolerante kwantumcomputer te laten bouwen, omdat er een aantal waardevolle toepassingen op mogelijk zijn. “We kunnen ons bijvoorbeeld voorstellen dat quantumcomputing helpt bij het ontwerpen van nieuwe materialen: lichtgewicht batterijen voor auto's en vliegtuigen, nieuwe katalysatoren die efficiënter meststoffen kunnen produceren (een proces dat vandaag meer dan 2% van de wereldwijde CO2-uitstoot produceert) en effectievere medicijnen. Het bereiken van de nodige rekencapaciteiten vereist nog jaren van hard engineering en wetenschappelijk werk. Maar we zien nu duidelijk een weg en we staan ​​te popelen om verder te gaan.”

In september lekte het onderzoeksrapport van de onderzoekers al uit. Het stond toen kortstondig op de website van NASA, maar werd weer offline gehaald. Volgens een anonieme bron zou dat zijn gebeurd omdat er nog geen peer-to-peer-review had plaatsgevonden.