Een Chinese quantumcomputer heeft een berekening die met een normale computer duizenden jaren zou duren in 4,2 uur opgelost. Dit is een voorbeeld van wat onderzoekers quantumsuperioriteit, of quantumvoordeel, noemen. De computer werkt met zes qubits meer dan de quantumcomputer van Google die in 2019 als eerste deze mijlpaal behaalde.
Quantumcomputers kunnen bepaalde soorten berekeningen veel sneller doen dan gewone computers. Maar het bouwen van een stabiele quantumcomputer die groot genoeg is om zinnige berekeningen te doen, is een grote technologische uitdaging.
Sycamore versus Zuchongzhi
Quantumsuperioriteit is de naam voor het punt waarop een quantumcomputer een berekening doet die met een normale computer niet binnen een redelijke termijn voor elkaar zou krijgen. Google meldde dit als eerste bereikt te hebben toen hun Sycamore-processor een quantumcircuit simuleerde en willekeurige getallen verzamelde. Die taak is een maatstaf voor de huidige generatie quantumcomputers.
Het Google-team gebruikte 53 supergeleidende qubits – de quantumvariant van de gewone computerbits – om hun berekening te doen. Die kostte een paar minuten, terwijl het met een normale computer tienduizenden jaren had geduurd.
Een paar maanden later loste een team van de Chinese Universiteit van Wetenschap en Technologie in 70 minuten een probleem op dat drie ordes van grootte lastiger was. Hun zogeheten Zuchongzhi-processor had 66 qubits, waarvan er maar 56 gebruikt werden – drie meer dan Google.
Nog lastiger
Datzelfde team heeft nu de verbeterde Zuchongzhi 2.1-processor ingezet. Daarmee hebben ze met 60 qubits een probleem opgelost waarvan de onderzoekers beweren dat het nog eens drie ordes van grootte lastiger is dan het vorige experiment.
De onderzoekers schrijven in hun onderzoeksartikel dat de verbeterde processor minder ruis heeft en betrouwbaarder is. Hun toekomstige werk zal zich richten op foutcorrecties. Die zijn namelijk een grote hindernis voor quantumcomputers. Google en andere onderzoeksgroepen werken hier ook al aan.
De top bereikt
Peter Knight, natuurkundige aan het Imperial College in Londen zegt dat het nieuwste quantumcomputerexperiment laat zien dat er veel vooruitgang wordt geboekt. Hij stelt wel dat het misschien lijkt alsof Google is ingehaald, maar dat het ook kan dat ze hun eigen tussentijdse vooruitgang nog niet publiceren.
Knight zegt dat het Chinese team ‘de betrouwbaarheid van de qubits verbeterd lijkt te hebben, waardoor er minder ruis is en ze beter werken.’
‘Met de chip die ze hebben, hebben ze indrukwekkende stappen gezet, maar ze hebben waarschijnlijk de top nu wel bereikt. Ze hebben waarschijnlijk alle capaciteit van het apparaat opgebruikt’, zegt Knight. Hij weet vrij zeker dat het onderzoek naar de volgende generatie quantumcomputers achter gesloten deuren zal plaatsvinden.
