IBM heeft een internetdienst aangekondigd die gebruikers in staat stelt te experimenteren met een kwantumprocessor met vijf qubits. Gebruikers kunnen via hun pc of mobiele apparaat algoritmes draaien op de processor.
De internetdienst is verbonden met de kwantumprocessor in het IBM T.J. Watson Research Center in New York. IBM is erin geslaagd vijf qubits in een rooster-lay-out op een chipontwerp te plaatsen en de 'parity' uit te lezen voor foutcorrectie, oftewel meten of de qubit uit een even of oneven aantal deeltjes bestaat. De fabrikant stelt in zijn laboratorium al zeven tot tien qubits te kunnen verstrengelen. "Binnenkort zullen we in staat zijn processors met veertig tot vijftig qubits te produceren", aldus IBM.
Niet duidelijk is hoe het bedrijf zijn internetdienst koppelt aan de processor, die zich in een laboratorium bevindt in een experimentele opstelling op temperaturen tot enkele duizendsten boven het absolute nulpunt van -273,15 °C.
De dienst heet Quantum Experience en iedereen die interesse heeft om hem uit te proberen kan zich inschrijven voor een account, waarbij je moet aangeven wat je voorkennis is. Vervolgens nodigt IBM deelnemers uit voor de dienst, maar niet bekend is of wetenschappers voorrang krijgen.
In een video toont IBM de interface van Quantum Experience, die onder andere uit een composer bestaat. Op de vijf lijnen die de qubits vertegenwoordigen, kunnen gebruikers gates slepen om kwantumalgoritmes samen te stellen en vervolgens een meting te laten uitvoeren. In het voorbeeld gebruikt IBM Grovers algoritme voor zoeken met behulp van kwantumsystemen. Er zijn tot nu toe slechts een beperkt aantal algoritmes bekend waarbij kwantumcomputers gigantische snelheidswinsten kunnen boeken, naast zoeken in enorme databases is dat bijvoorbeeld bij cryptografie.
IBM hoopt door mensen de mogelijkheid te geven te experimenteren met algoritmes, inzicht te krijgen in de mogelijkheden voor andere toepassingen, zoals voor machine learning en simulaties van natuurlijke processen.
De processor die IBM inzet bouwt voort op onderzoek van vorig jaar, toen IBM aantoonde simultaan twee kwantumfouten te kunnen detecteren en te meten. Tegelijkertijd demonstreerde IBM een schaalbaar chipontwerp voor qubits. "We hebben in de afgelopen vijf jaar meer progressie gemaakt dan in 20 jaar."
Bij een kwantumprocessor wordt de kwantumstaat van deeltjes in superpositie gebracht waardoor ze zowel deels een 1 als een 0 kunnen vertegenwoordigen. Door de hiermee ontstane qubits te verstrengelen, en hun staat zo te koppelen dat zij niet langer los van elkaar beschreven kunnen worden, komt de mogelijkheid de eigenschappen in te zetten voor berekeningen binnen handbereik. Deze staat is bijzonder gevoelig voor beïnvloeding van buitenaf. Het uitoefenen van invloed om ermee te kunnen rekenen en het behoud van die coherente kwantumstaat is dan ook de grootste uitdaging volgens IBM.
Een reden voor het kunnen aanbieden van de dienst lijkt te maken te hebben met de vorderingen die gemaakt zijn met foutcorrectie. IBM stelt dat voor een werkende kwantumcomputer het aantal fouten eigenlijk tot 1 per 100 tera-operaties teruggebracht moet worden. Dankzij frameworks voor kwantumfoutcorrectie zou het echter mogelijk zijn gebruik te maken van de berekeningen ondanks hogere foutmarges, zoals 1 per 100 tot 10.000.
Update, 15.35: Standaardgebruikers krijgen alleen toegang tot gesimuleerde resultaten en cache results. Wie een aantal lessen afrondt, krijgt 'units' van IBM: valuta waarmee daadwerkelijke experimenten gedraaid kunnen worden. Gebruikers kunnen ervoor kiezen 'gratis' resultaten van eerdere experimenten te ontvangen of een geheel nieuwe berekening te draaien. De hoeveelheid keer dat de berekening gedraaid moet worden bepaalt hoeveel units dit kost. Wetenschappers kunnen een aanvraag doen om als Expert User toegang te krijgen. Gebruikers dienen er rekening mee te houden dat hun testen in een wachtrij komen en dat de processor wegens onderhoud niet beschikbaar is. De daadwerkelijke processor noemt IBM 'Real Quantum Processor' maar de functionaliteit hiervan is beperkt. Daarnaast laat het bedrijf gebruikers daarom een 'Ideal Quantum Processor' inzetten, die gesimuleerde uitkomsten geeft.
Ik kon het niet laten. Sorry.
Wetenschap
