Microsoft en KPMG halen nu al voordelen uit kwantumcomputer

Aan het geschikt maken van kwantumhardware wordt hard gewerkt door uiteenlopende partijen. Dit zijn naast wetenschappelijke instituten zoals QuTech in Delft, en een hele reeks gespecialiseerde bedrijven, ook grote techbedrijven als Google, IBM en Honeywell. Maar voor die krachtige en betrouwbare hardware voor een grote groep gebruikers beschikbaar komt, duurt nog een aantal jaar.

"We weten uit de ervaringen met de huidige klassieke computers dat de ontwikkeling van software veel meer impact heeft dan die van hardware", zei kwantumsoftwarespecialist Harry Burhman van het CWI en de UvA gisteren in een podcast met AG Connect. Hij signaleert erg veel interesse vanuit verschillende industriesectoren die allemaal willen weten wat de kwantumcomputer gaat brengen.

Voordelen al op klassieke hardware

Microsoft en KPMG springen ook samen in op die behoefte van de industrie. En dat kan ook nu al tot nieuwe inzichten leiden. Microsoft zegt in een blog: "Het emuleren van deze kwantumeffecten op klassieke computers heeft al geleid tot de ontwikkeling van kwantum-geïnspireerde optimalisatie (QIO)-algoritmen die op klassieke hardware draaien. Deze algoritmen stellen onderzoekers, ontwikkelaars en 'solution providers' in staat voordelen te halen uit de kwantumaanpak op klassieke hardware met een versnelling ten opzichte van de traditionele aanpak als resultaat."

Microsoft biedt al langer zijn Azure Quantum-clouddienst aan om bedrijven en adviesbureaus zoals KPMG in staat te stellen te experimenteren met de nieuwe technologische mogelijkheden die de kwantumaanpak oplevert. KPMG en Microsoft gaan zich de komende maanden storten op benchmark-toepassingen gericht op de financiële industrie en de telecomsector.

Veel speeltuinen beschikbaar

Microsoft en KPMG zijn niet de enigen die samen met klanten de effecten die de kwantum-ontwikkeling brengt, in de vingers willen krijgen. Zo heeft ook AWS een uitgebreid programma waarbij zowel op echte als ook op gesimuleerde kwantumcomputers kan worden getest. IBM heeft zelfs al een eerste echte kwantumcomputer bij een klant geplaatst om mee te experimenteren. De techleverancier biedt zelfs een reeks aan die als clouddienst kan worden benaderd. Daar is veel belangstelling voor.

De huidige kwantumcomputers hebben allemaal nog te maken met instabiele of 'noisy' qubits. Qubits zijn de kwantumequivalent van een bit in een klassieke computer. Software die daarvoor wordt gemaakt moet rekening houden met de zeer beperkte gebruikstijd van de 'noisy' qubits. Naarmate wetenschappers meer 'noisy' qubits weten te koppelen en te beheren, kunnen interne controlemechanismen worden ingericht waardoor stabiele of 'logische' qubits kunnen worden gemaakt. Veel van de inspanningen om software te maken voor de kwantumcomputer zijn nu al gericht op een tijd waarin die logische qubits ruim voorradig zijn.

Van 'noisy' naar 'stabiele' qubits

Voor het maken van die algoritmen kunnen dan veel beter universele talen worden gebruikt - vergelijkbaar met die we nu kennen voor traditionele computers. Alleen kan dat toekomstige taalgebruik dan wel inspelen op de specifieke eigenschappen die de kwantumcomputer mogelijk maakt. Met simulaties van kwantumcomputers op een traditionele supercomputer kan daarmee vast een begin worden gemaakt.

Maar dat kan tot op zekere hoogte. Al gauw zal zelfs de snelste supercomputer die krachtige kwantumeffecten niet meer kunnen bijbenen. Dat levert nieuwe hoofdbrekens op voor als de kwantumcomputer straks wel met logische qubits beschikbaar is. Hoe ga je controleren of die kwantumberekeningen wel kloppen als ze niet meer te controleren zijn met klassieke methoden?