Google heeft een belangrijke stap gezet in de ontwikkeling van quantumcomputers door de introductie van hun Quantum Echoes-algoritme. Dit nieuwe algoritme toont een “verifieerbare quantumvoorsprong” aan, wat betekent dat quantumcomputers bepaalde berekeningen veel sneller kunnen uitvoeren dan traditionele machines.
22 oktober om 08:09 • Door onze nieuwsredactie • Leestijd: 1 min.
De doorbraak is op 22 oktober aangekondigd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Volgens Google zou deze innovatie binnenkort kunnen leiden tot praktische toepassingen voor quantumcomputers in de echte wereld.
Potentieel voor praktische toepassingen
“Dit algoritme heeft de potentie om ingezet te worden voor echte toepassingen,” verklaarde Hartmut Neven, hoofd van Google’s quantum computing-centrum in Santa Barbara, Californië. Het bedrijf verwacht dat quantumcomputers binnen vijf jaar voor praktische toepassingen gebruikt kunnen worden.
Het Quantum Echoes-algoritme kan bijvoorbeeld helpen bij het bepalen van moleculaire structuren, wat essentieel is voor onder meer medicijnontwikkeling. Een belangrijk kenmerk van dit algoritme is de mogelijkheid om het op andere quantumcomputers toe te passen, waardoor de resultaten beter gecontroleerd kunnen worden.
Hoe werkt het algoritme?
Google maakt gebruik van de Willow-chip, een geavanceerd systeem met 105 qubits – dit zijn de quantumversies van de bits die we kennen uit klassieke computers. Het algoritme kan complexe quantumverbindingen detecteren die anders verloren zouden gaan.
De techniek is te vergelijken met het creëren van een kaart van een grot door middel van echo’s: door bepaalde qubit-operaties om te draaien en te meten, kunnen subtiele interacties binnen het systeem worden blootgelegd.
Toepassing op moleculen
Google en zijn partners hebben in een preprint-onderzoek aangetoond dat het algoritme kan worden gebruikt voor eenvoudige moleculaire simulaties. Traits van bepaalde moleculen, zoals tolueen, konden met quantumtechnieken voorspeld worden en bevestigd met traditionele methoden zoals nucleaire magnetische resonantie (NMR). Voor complexere moleculen is echter meer geavanceerde hardware nodig, evenals verdere foutcorrectie, aldus Tom O’Brien van Google Quantum AI.
Wetenschappelijke sceptici
Ondanks de vooruitgang, zijn sommige wetenschappers sceptisch over de claims van quantum superiority. “Er moet een hoge bewijsstandaard zijn,” meent Dries Sels, een deskundige in quantumfysica van de New York University. Hoewel het onderzoek veelbelovend is, moet nog worden aangetoond dat er geen klassieke alternatieven zijn die vergelijkbare prestaties leveren.
Andere experts vinden de voorspelling van praktisch gebruik binnen vijf jaar te optimistisch. James Whitfield, een quantumfysicus aan Dartmouth College, prijst de technische sprong van Google, maar waarschuwt dat de economische haalbaarheid nog te bezien valt.
Kijk op de toekomst
Google blijft vasthouden aan hun ambitieuze roadmap voor het ontwikkelen van een betrouwbare quantumcomputer. Het bedrijf heeft tot nu toe al twee belangrijke mijlpalen bereikt: beyond-classical quantum computation in 2019 en een prototype voor quantumfoutcorrectie in 2023.
De demonstratie van Quantum Echoes versterkt het geloof in de mogelijkheid van grootschalige quantumtoepassingen. Google kijkt nu vooruit naar de ontwikkeling van een zogenaamde langlevende logische qubit, een cruciale stap op weg naar een volledig functionerende quantumcomputer. Dit vereiste echter aanzienlijke verbeteringen in de technologie en een uitbreiding naar miljoenen componenten.
Ondanks deze uitdagingen blijft Google toegewijd aan hun doelen en optimistisch over de toekomst van quantumcomputing. Ze blijven streven naar innovatieve oplossingen die de beperkingen van huidige systemen overwinnen en een nieuwe era van computational power inluiden.
Dit artikel is tot stand gekomen met behulp van AI en gecontroleerd door onze redactie.
Referentie: https://blog.google
