Google zegt dat het een quantum computing-uitdaging heeft opgelost met een nieuwe chip

Google zei maandag dat het een belangrijke uitdaging op het gebied van quantum computing heeft overwonnen met een nieuwe generatie chips, waarmee het in vijf minuten een computerprobleem heeft opgelost dat een klassieke computer meer tijd zou kosten dan de geschiedenis van het universum.

Net als andere technologiegiganten zoals Microsoft en IBM jaagt Google van Alphabet op quantum computing omdat het computersnelheden belooft die veel hoger zijn dan de snelste systemen van vandaag. Hoewel het wiskundige probleem dat is opgelost door het kwantumlab van het bedrijf in Santa Barbara, Californië, geen commerciële toepassingen kent, hoopt Google dat kwantumcomputers op een dag problemen in de geneeskunde, batterijchemie en kunstmatige intelligentie zullen oplossen die buiten het bereik van de huidige computers liggen.

De maandag vrijgegeven resultaten zijn afkomstig van een nieuwe chip genaamd Willow, die 105 ‘qubits’ heeft, de bouwstenen van kwantumcomputers. Qubits zijn snel maar foutgevoelig, omdat ze door gebeurtenissen in de ruimte kunnen worden verdrongen door zoiets kleins als een subatomair deeltje.

Naarmate er meer qubits op een chip worden verpakt, kunnen deze fouten er toe leiden dat de chip niet beter wordt dan een conventionele computerchip. Sinds de jaren negentig werken wetenschappers dus aan de correctie van kwantumfouten.

In een artikel dat maandag in het tijdschrift Nature werd gepubliceerd, zei Google dat het een manier heeft gevonden om de qubits van de Willow-chip aan elkaar te rijgen, zodat de foutpercentages afnemen naarmate het aantal qubits toeneemt. Het bedrijf zegt ook dat het fouten in realtime kan corrigeren, een belangrijke stap in de richting van het praktisch maken van zijn kwantummachines.

“We zijn voorbij het break-evenpunt”, zei Hartmut Neven, hoofd van de Google Quantum AI-eenheid, in een interview.

In 2019 betwistte IBM de bewering van Google dat de kwantumchip van Google een probleem zou oplossen dat een klassieke computer 10.000 jaar zou kosten, door te zeggen dat het probleem in tweeënhalve dag zou kunnen worden opgelost met behulp van verschillende technische aannames over een klassiek systeem.

In een blogpost maandag zei Google dat het met een aantal van deze zorgen rekening heeft gehouden in zijn nieuwste schattingen. Zelfs onder de meest idealistische omstandigheden zou het volgens Google nog steeds een miljard jaar duren voordat een klassieke computer dezelfde resultaten zou behalen als zijn nieuwste chip.

Sommige rivalen van Google produceren chips met een groter aantal qubits dan Google, maar Google richt zich op het maken van de meest betrouwbare qubits, zegt Anthony Megrant, hoofdarchitect van Google Quantum AI, in een interview.

Google vervaardigde zijn eerdere chips in een gedeelde fabriek aan de Universiteit van Californië, Santa Barbara, maar bouwde zijn eigen speciale productiefaciliteit om zijn Willow-chips te produceren. Megrant zei dat de nieuwe faciliteit zal versnellen hoe snel Google toekomstige chips kan maken, die worden gekoeld in enorme koelkasten, cryostaten genaamd, om experimenten uit te voeren.

“Als we een goed idee hebben, willen we dat iemand in het team dat zo snel mogelijk in de clean room en in een van deze cryostaten kan krijgen, zodat we veel leercycli kunnen krijgen,” zei Megrant.