Microsoft en Quantinuum hebben een kwantumcomputer gebouwd ‘die geen fouten maakt’

Een team van Microsoft en quantumcomputingbedrijf Quantinuum zegt dat ze een van de meest betrouwbare kwantumcomputers ter wereld hebben gebouwd. Dat zou een doorbraak zijn voor de technologie.

Volgens de bedrijven kan de computer meer dan 14.000 experimenten draaien zonder fouten te maken. Qubits, de eenheden waaruit kwantumcomputers zijn opgebouwd, zijn van nature erg onstabiel. Een kwantumcomputer die erg betrouwbaar is, zou daarom een grote doorbraak zijn voor de technologie.

Microsoft zegt nu in een blogpost dat het samen met Quantinuum de meest betrouwbare logische qubit heeft gebouwd die momenteel bestaat. De meeste systemen proberen fouten tegen te gaan door meer qubits aan elkaar te linken, zodat ze elkaar kunnen corrigeren. Voor zijn doorbraak heeft Microsoft een algoritme gemaakt dat specifiek fouten corrigeert op fysieke qubits van Quantinuum. Die operatie linkt dertig fysieke qubits aan elkaar om vier ‘logische’ qubits te maken, zegt Microsoft aan nieuwsagentschap Reuters. Die logische qubits zouden nu 14.000 experimenten kunnen draaien zonder fout, waar niet-gecorrigeerde quantum computing fouten maakt om de paar honderd of duizend operaties.

Evolutie

Quantum computing door een stevige evolutie, waarbij er enerzijds wordt gewerkt aan meer rekenkracht door meer qubits op een chip te zetten. Maar anderzijds probeert men al een tijd om de foutenmarge van de computers naar beneden te halen, zodat de systemen betrouwbaarder worden. Een qubit kan, in tegenstelling tot een binaire bit, zowel de status van 0,1 of ‘superposed’ aannemen (waarbij hij allebei tegelijk kan zijn). Dat maakt een qubit echter extra gevoelig voor zijn omgeving, waardoor er veel meer fouten voorkomen bij operaties dan in traditionele computers. Men heeft het daarom vaak over ruis of ‘noise’ in kwantumcomputers, ook wel NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum Computers) genoemd. Microsoft en Quantinuum zien hun experiment als een manier om van die NISQ-periode over te stappen op wat ze zelf ‘Resilient Quantum Computing’ noemen.

Het idee achter quantum computing is dat deze systemen een heel andere architectuur en vorm van computing bieden, die geschikt is om specifieke problemen op te lossen rond bijvoorbeeld chemie, fysica en medische toepassingen. De huidige doorbraak betreft nog een vrij klein experiment. In een volgende fase moeten die logische qubits dan worden opgeschaald naar honderd of duizend, om werkbaar te worden voor commerciële en wetenschappelijke doeleinden.