Kwantumcomputer verbreekt record met meer dan 1.000 qubits.

In de VS heeft Atom Computing de eerste kwantumcomputer met 1.180 qubits ontwikkeld, wat de nauwkeurigheid van de machine zou kunnen verbeteren.

De grootste kwantumcomputer werd gebouwd door Atom Computing. Foto: Atom Computing — De grootste kwantumcomputer werd gebouwd door Atom Computing. Foto: *Atom Computing*

De eerste kwantumcomputer ter wereld heeft meer dan twee keer zoveel kwantumbits (qubits) als de vorige recordhouder, de Osprey-computer van IBM (433 qubits). Hoewel meer qubits niet per se betere prestaties betekenen, is een groot aantal qubits essentieel voor toekomstige foutloze kwantumcomputers, in tegenstelling tot de huidige, vaak ruisgevoelige onderzoekscomputers. De grootste kwantumcomputers, zoals die van IBM en Google, gebruiken supergeleidende circuits die tot extreem lage temperaturen worden gekoeld. Maar de recordbrekende machine van de Californische startup Atom Computing beschikt over 1.180 qubits, die gebruikmaken van neutrale atomen die door lasers in een tweedimensionaal netwerk op hun plaats worden gehouden, zo meldde New Scientist op 24 oktober.

Een voordeel van dit ontwerp is het gemak waarmee het systeem kan worden opgeschaald en er meer qubits aan het netwerk kunnen worden toegevoegd, aldus Rob Hays, CEO van Atom Computing. Elke toekomstige bruikbare kwantumcomputer die foutloos is (een eigenschap die bekend staat als fouttolerantie) zal minstens tienduizenden foutcorrigerende qubits nodig hebben die parallel werken met de programmeerqubits.

"Als we slechts opschalen naar tientallen qubits, zoals de meeste huidige supergeleidende en ionenvangende systemen, zal het heel lang duren voordat we het tijdperk van fouttolerante machines bereiken. Met de neutrale atoombenadering kunnen we die mijlpaal veel sneller bereiken," legde Hays uit. Volgens hem streeft het Atom Computing-onderzoeksteam ernaar om het aantal qubits in de machine elke twee jaar met ongeveer een factor tien te verhogen.

In tegenstelling tot conventionele computerbits, die een waarde van 1 of 0 hebben, zijn qubits veel diverser en bezitten ze een reeks verschillende eigenschappen, afhankelijk van hoe ze worden gecreëerd. Neutrale atomen zijn beter geschikt voor kwantumverstrengeling, een vreemd kwantumeffect waarbij twee qubits gekoppeld zijn en elkaar zelfs over grote afstanden kunnen beïnvloeden. Ze zijn ook stabieler. Qubits in de computers van Atom Computing voorkomen dat kwantumtoestanden instorten, waardoor fouttolerantie wordt bereikt, gedurende bijna een minuut. Ter vergelijking: de Osprey-computer van IBM heeft koppelingstijden van qubits van slechts ongeveer 70-80 microseconden.

De lange bindingstijd is te danken aan het ytterbiumatoom dat Hays en zijn collega's als qubit gebruikten. De meeste atoomneutrale machines gebruiken de elektronen van het atoom als kwantumelementen om berekeningen uit te voeren, maar deze worden gemakkelijk beïnvloed door de krachtige lasers die worden gebruikt om ze te fixeren. Met ytterbium kunnen onderzoekers een kwantumeigenschap van de atoomkern gebruiken, namelijk spin (het intrinsieke impulsmoment van het deeltje), die minder gevoelig is voor verstoring. Volgens onderzoeker Ben Bloom van Atom Computing reageert de kern minder sterk op de externe omgeving dan het elektron.

Omdat qubits zoveel verschillende eigenschappen hebben, is het moeilijk om ze tussen verschillende machines te vergelijken. Bloom zegt echter dat de machine van Atom Computing verwerkingscapaciteiten heeft die vergelijkbaar zijn met die van de computer van IBM. Het onderzoeksteam hoopt de computer volgend jaar aan klanten te kunnen leveren voor cloudcomputingtoepassingen.

An Khang (volgens New Scientist )

Bronlink