Dorine Schenk
‘Google beweert quantumsuperioriteit te hebben bereikt’, kopte de Financial Times 20 september. Deze conclusie trokken ze uit een artikel dat was verschenen op de website van NASA.
Dat artikel had nog helemaal niet gepubliceerd mogen worden. De collegiale toetsing die elk artikel moet ondergaan voordat het in een wetenschappelijk tijdschrift verschijnt, is namelijk nog niet voltooid. Daarom verdween het al snel weer van de website. Pas als het, na toetsing, in een wetenschappelijk tijdschrift is verschenen, weten we of de conclusie standhoudt. Als dat zo is, is het volgens experts een kleine mijlpaal.
In het artikel wordt beschreven hoe een quantumcomputer van Google, bestaande uit 53 qubits (quantum-bits) een taak in 200 seconden uitvoert waar zelfs de meest krachtige supercomputer 10.000 jaar over zou doen. Als dat inderdaad gelukt is, dan heeft Google inderdaad, voor die ene taak quantumsuperioriteit behaald. Voor die titel moet een quantumcomputer een probleem oplossen dat geen enkele klassieke computer in afzienbare tijd kan berekenen, met de huidige kennis. Essentieel is dat de quantummachine hierbij gebruikmaakt van de quantumeigenschappen van diens qubits.
Dankzij die qubits, die bijvoorbeeld tegelijkertijd één en nul kunnen zijn, in tegenstelling tot bits die één of nul zijn, kan een quantumcomputer bepaalde berekeningen parallel uitvoeren om zo veel efficiënter en sneller tot een antwoord te komen.
De taak waarin de machine van Google een supercomputer versloeg, is niet erg indrukwekkend. Het doel was om een reeks willekeurige getallen te produceren met een bepaalde verdeling. De quantumcomputer kon dit sneller dankzij qubits die geprogrammeerd zijn om willekeurige bewerkingen uit te voeren. Een klassieke computer kan dat niet en moet die willekeur simuleren. Dat lukte niet goed genoeg om de 53 qubits te evenaren.
Het produceren van willekeurige getallen heeft weinig praktische toepassingen. Het is een eerste stap op de lange weg naar een volwaardige quantumcomputer. Dat zal een grote sprong vooruit betekenen voor onder andere materiaal- en medicijnonderzoek omdat ermee bijvoorbeeld moleculen gesimuleerd kunnen worden.
Het was al langer bekend dat Google, in samenwerking met NASA, bezig is om quantumsuperioriteit te bereiken. Het komt dus niet als een totale verrassing. Wel waren experts verbaasd dat het mogelijk nu al gelukt is.
