Google's Willow-chip: een kwantumsprong in computergebruik?

Eerder deze week onthulde Google zijn nieuwste quantum computing chip, Willow, en claimde dat het “foutcorrectie en prestaties demonstreert die de weg vrijmaken naar een bruikbare, grootschalige quantumcomputer”. De Willow-chip van Google pakt de al lang bestaande uitdaging van kwantumfoutcorrectie aan door fouten exponentieel te verminderen naarmate er meer qubits worden toegevoegd. Deze sprong onderstreept niet alleen het potentieel van kwantumcomputing op gebieden als geneeskunde en energie, maar maakt ook de weg vrij voor de implementatie van commercieel relevante algoritmen die voorheen ondenkbaar waren.

In de kern maakt kwantumcomputing gebruik van de principes van kwantummechanica om informatie op fundamenteel andere manieren te verwerken dan klassieke computers. Terwijl traditionele computers bits gebruiken die ofwel 0 of 1 vertegenwoordigen, maken kwantumcomputers gebruik van kwantumbits of 'qubits' die tegelijkertijd in meerdere toestanden kunnen bestaan.

Zoals professor Pepjin Pinske van de Universiteit Twente uitlegt, brengt deze unieke eigenschap aanzienlijke voordelen met zich mee."Door deze parallelle manier van werken groeit de rekentijd op een quantumcomputer veel minder snel met de grootte van het probleem en kunnen ze in de toekomst complexe taken oplossen die te moeilijk zijn voor klassieke computers.”

Doorbraak van Google's Willow-chip

De Willow-chip van Google bevat 105 qubits en heeft een ongeveer vijf keer langere T1-tijd (qubit-levensduur) bereikt, die nu de 100 microseconden benadert. Een van de meest opmerkelijke prestaties van Willow is het vermogen om fouten exponentieel te verminderen naarmate er meer qubits aan het systeem worden toegevoegd, waarmee een uitdaging wordt aangepakt die quantum computing al bijna drie decennia plaagt. Deze foutcorrectie is cruciaal omdat qubits extreem gevoelig zijn voor storingen in de omgeving, die tot rekenfouten kunnen leiden.

In een benchmarktest voltooide de chip in minder dan vijf minuten een berekening waarvoor een van de snelste supercomputers van dit moment ongeveer 10 septiljoen jaar nodig zou hebben. Volgens Hartmut Neven, oprichter en hoofd van Google's Quantum AI Lab, “Hoe meer qubits we gebruiken in Willow, hoe meer we fouten verminderen en hoe quantumer het systeem wordt.” Deze doorbraak opent mogelijkheden voor praktische toepassingen in de geneeskunde, energieonderzoek en kunstmatige intelligentie. Deskundigen behouden echter een evenwichtig perspectief en merken op dat deze vooruitgang weliswaar significant is, maar dat volledig opgeschaalde kwantumcomputers nog jaren op zich laten wachten.

MicroAlign krijgt miljoen om efficiënte interconnecties in fotonische quantumcomputers mogelijk te maken

DeepTechXL en PhotonVentures leidden de financieringsronde die de ambities van MicroAlign ondersteunt.

Read More

De weg voorwaarts

Professor Pepijn Pinkse van de Universiteit Twente benadrukt dat we ons dringend moeten voorbereiden op het tijdperk van kwantumcomputers, vooral op het gebied van beveiliging. Hij voorspelt dat binnen ongeveer tien jaar de huidige cryptografische systemen kwetsbaar kunnen zijn voor kwantumcomputers. Deze tijdlijn onderstreept het belang om nu al kwantumveilige authenticatiemethoden te ontwikkelen, zelfs als de technologie zich blijft ontwikkelen. De tijd zal leren of Willow de sleutel zal zijn tot het beperken van rekenfouten en het bevorderen van kwantumcomputers.