Technotopia
Volgens wetenschappers zal de komst van de kwantumcomputer net zo revolutionair zijn als de komst van de computer die we nu allemaal thuis hebben. Maar hoe ver zijn we eigenlijk op het gebied van kwantumcomputers?
Natuurkundige prof. Lieven Vandersypen legt in de lezing ‘De kracht van kwantum’ uit dat er een verschil in rekenkracht zit tussen een kwantumcomputer en een gewone computer. Waar een computer met nullen en enen rekent, rekent de kwantumcomputer met qubits. Dit zijn kwantumdeeltjes die zowel een nul als een tegelijkertijd kunnen zijn. Vandersypen stelt dat deze qubits een complex probleem daardoor veel sneller kunnen oplossen dan een reguliere computer. Een kwantumcomputer kan verschillende mogelijkheden tegelijkertijd proberen. Vandersypen maakt de vergelijking met een doolhof. Een kwantumcomputer kan als het ware alle gangen tegelijk proberen en weet dus met een berekening de uitweg te vinden. Een gewone computer test elke route een voor een.
Vandersypen stelde dat het niet de vraag is of we deze rekenkracht werkend konden krijgen, maar wanneer. Het lastige hieraan is niet per se om de kwantumcomputer zelf te bouwen, legt hij uit, maar om ervoor te zorgen dat het hele systeem van algoritmes en software goed werkt. Een jaar later is dat Googles kwantumprocessor ‘Sycamore’ na uitvoerig testen dus gelukt.
Google beweert hiermee ‘kwantumsuperioriteit’ te hebben bereikt. Kwantumsuperioriteit wordt behaald wanneer een reguliere computer hetzelfde resultaat niet kan bereiken binnen een redelijke tijd. Het gaat dus niet om de vraag of een complexe berekening lukt, maar hoeveel tijd daarvoor nodig is. Het is niet onmogelijk om het complexe rekenprobleem in Googles kwantumexperiment met een reguliere computer op te lossen, het duurt alleen veel langer. Googles concurrent IBM claimt echter dat hun supercomputer over het opgeloste probleem niet 10.000 jaar, maar 2,5 dag zou doen. De vraag is dus je 2,5 dag een 'redelijke tijd' vindt in vergelijking met 3 minuten. Of Google met dit experiment echt een mijlpaal heeft bereikt, hangt dus af van je definitie van kwantumsuperioriteit.
Of het nu Google of IBM wordt die als eerste kwantumsuperioriteit bereikt maakt voor de praktische toepassingen van kwantumcomputers weinig uit. Vandersypen ziet door de grote rekencapaciteit van kwantumcomputers veel potentie voor toepassingen. Doordat kwantumcomputers op een kleiner niveau kunnen rekenen dan reguliere computers, zijn er toepassingen mogelijk in bijvoorbeeld de werking van medicijnen of het optimaliseren van energieverbruik. Meer weten over de werking van kwantumcomputers en de mogelijke toepassingen hiervan? Kijk dan de lezing ‘De kracht van kwantum’ terug.
