IBM leidt de race voor kwantumcomputers

Vandaag brengt IBM tijdens het IBM Quantum Summit-evenement een zogenaamde 127-qubit kwantumprocessor uit. Dit is misschien iets waar veel Amerikanen blij mee zijn nadat China beweert het voortouw te hebben genomen op dit gebied. Deze zomer hebben onderzoekers van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China de 66-qubit Zuchongzhi-machine onthuld, en Nieuwste Zuchongzhi 2.1.

Ik was in staat om in 70 minuten een probleem op te lossen dat ’s werelds krachtigste supercomputer acht jaar zou kosten om het op te lossen met slechts 56 qubits. De onderzoekers beweren dat de prestaties groter kunnen zijn dan dit, en tussen 100 en 1.000 keer meer dan Google’s 54-qubit kwantumprocessor, plataan.

kwantum dominantie

Als dat waar is, is de grens van het zogenaamde kwantitatieve voordeel met een redelijk ruime marge overschreden. Dan gaan deze computers verder dan traditionele machines. Vandaar dat de term quantum suprematie beter past, wat velen zien als een psychedelische versie van het voordeel.

Nu moet gezegd worden dat dergelijke aanduidingen niet gebaseerd zijn op een meetschaal. Dit is geen flop of gigahertz.

Bovendien kan de kwantumfysica, waarop deze technologie is gebaseerd, op veel verschillende manieren worden gebruikt, dus het aantal qubits is ook geen vaste parameter. Het aantal transistors in een standaardprocessor is nauwkeuriger, maar het hoeft niet nauw gerelateerd te zijn aan prestaties.

Maar in ieder geval. De prestaties van de Chinese staat geven aan dat er iets groots staat te gebeuren.

adelaar geland

IBM’s aankondiging van de Eagle-quantumprocessor is een stap in de goede richting. Of het sterker is dan de Chinese machine is onzeker, want hier zijn appels, peren en ander vergelijkbaar fruit.

In ieder geval beweert IBM dat de processor zo krachtig is dat hij voor het eerst niet kan worden geëmuleerd in een conventionele supercomputer.

Binnenkort meer

IBM is niet van plan om te rusten op 127 qubits van zijn kwantumlaurels. Ze werken al aan het tweede IBM Quantum System, de volgende generatie van een kwantumsysteem dat is ontworpen om duizenden qubits te bevatten. Volgende versies van kwantumprocessors zullen 433, 1121 qubits en uiteindelijk meer bevatten. Het zal ook worden gebouwd om met meer mensen in contact te komen.

In dit geval zou het leiden tot een prestatieverhoging die we nog niet eerder hebben gezien in de geschiedenis van de data, hoewel niet alle berekeningen van kwantumcomputers passen. Maar waar ze kunnen, zullen ze helpen om geheel nieuwe rekengebieden te ontsluiten.

De onderzoekers hopen dat dit ons in de toekomst nauwkeurigere weersvoorspellingen zal opleveren. En we zullen in staat zijn om natuurkunde, scheikunde, farmacologie en een aantal andere gebieden op geheel nieuwe manieren te simuleren, materialen, medicijnen en processen te creëren die we niet kunnen doen met gewone supercomputers. Nieuwe toepassingen worden alleen beperkt door verbeeldingskracht, maar het is zeer waarschijnlijk dat dit zal leiden tot een golf van innovatie op het gebied van informatietechnologie.

Kobayat

Bit is het primaire apparaat in normale computers. De transistor kan 0 of 1 vertegenwoordigen en hoe ze zijn georganiseerd, is de basis van de berekeningen. De qubits die in kwantumcomputers worden gebruikt, zijn compleet anders. De naam is een parafrase van de Romeinse meridiaankubus. Een qubit is een kwantumbit die de informatie in een kwantumcomputer bevat. Een qubit is nuttiger dan een paar omdat zowel 0 als 1 naast elkaar kunnen bestaan.

Elke qubit in zo’n processor verdubbelt de rekenkracht. Dit betekent dat de toename van rekenkracht exponentieel toeneemt. Bij conventionele processors is dit niet het geval. In dit geval zal een 64-bits processor veel krachtiger zijn dan een 32-bits processor. Niet.

Maar in kwantumcomputers is kwaliteit ook een belangrijk prestatiecriterium. Wanneer men de kwantummechanica gebruikt, bevindt men zich letterlijk op onzekere gronden. Net als bij conventionele processors is ook de snelheid van handelen belangrijk.

Komt met nieuwe problemen

Quantumcomputers kunnen ons ook problemen bezorgen. Het zal het mogelijk maken om alle soorten wachtwoorden die we tegenwoordig gebruiken te kraken. Wanneer de slechteriken toegang krijgen tot deze bronnen, zou de tegenmaatregel zijn om zich tot kwantummechanica te wenden om zichzelf te beschermen.

Maar de voordelen kunnen veel groter zijn.

De Eagle-processor is een grote stap in de richting van de dag dat kwantumcomputers op een zinvolle manier beter kunnen presteren dan klassieke computers, zegt Dario Gil, senior vice-president en onderzoeksdirecteur van IBM bij IBM.

Programmeren

IBM zal de komende jaren ook een software-ontwikkelomgeving lanceren met veel meer functionaliteit. Het zal nieuwe mogelijkheden bieden voor kwantumcomputers die in veel industrieën en disciplines kunnen worden gebruikt. Ontwikkelaars kunnen tools gebruiken in IBM’s OpenShift-platform waarmee ze de ongelooflijke prestaties van deze nieuwe kwantumtechnologie kunnen bereiken.