IBM maakt behuizing voor quantumcomputer

IBM heeft zijn quantumcomputer van twintig qubits in een geïntegreerd systeem geplaatst. Volgens de fabrikant is dit een nieuwe stap in de richting van commerciële inzet van een quantumcomputer.

IBM combineert net als bij een klassieke computer verschillende onderdelen in een geïntegreerde architectuur bij zijn IBM Q System One, zoals het systeem heet. De onderdelen zijn in een cryogeen vat, in een met glas afgesloten behuizing geplaatst. Omgevingsfactoren kunnen zo de kwetsbare staat van de quantumcomputer niet verstoren.

Daarnaast is quantumfirmware ontwikkeld om het systeem te monitoren en upgrades uit te kunnen voeren. Verder is er een combinatie met klassieke computers tot stand gebracht, voor simulaties en het van buitenaf in gang zetten van quantumalgoritmes. Inhoudelijk lijkt er weinig veranderd te zijn ten opzichte van IBM's bestaande quantumsystemen, waarmee het al jaren testwerk verricht.

Volgens de fabrikant is er echter een stap gezet richting inzet buiten zijn onderzoekslaboratoria. IBM biedt al sinds 2016 de mogelijkheid via internet eenvoudige quantumberekeningen uit te voeren. Vorig jaar sloot het bedrijf de eerste commerciële overeenkomsten voor gebruik van het IBM Q Network. Dat netwerk biedt toegang tot IBM's systemen met 20 qubits. Die staan in Oak Ridge in de VS en Oxford in Engeland, maar dit jaar moeten daar systemen in New York bijkomen, meldt IBM.

De systemen zijn met name bedoeld voor testwerk. Werkelijk voordeel boven simulaties via klassieke computing zijn pas bij stabiele systemen met ongeveer vijftig qubits te verwachten. De wetenschap hanteert die grens voor quantum supremacy.

Reacties (42)

Welke simulaties kunnen er eigenlijk worden uitgevoerd met quantum computers?

Dit zijn geen 3D simulaties, aangezien quantum computers daar niet geschikt voor zijn, welke simulaties zijn dit dan wel waar commercieel geld mee te verdienen is?

Welke simulaties [..]

Je begrijpt het verkeerd. Volgens simulaties kan een 50-qubit quantum-computer bij bepaalde problemen sneller zijn dan een klassieke computer op dezelfde snelheid. Er zijn nog geen 50-qubit quantum-computers, dus dat is een voorspelling. Deze computer heeft 20 qubits. En is daarmee nog niet echt bruikbaar voor rekenwerk. Maar, om te testen is 'ie prima.

Quantumcomputers zijn slecht bruikbaar voor dingen die we nu parallel oplossen, zoals weermodellen en atoomsimulaties. Een enkele quantum-CPU heeft het gewoon heel moeilijk als 'ie hetzelfde werk moet doen als 40.000 gewone CPU's. Waar quantum computing heel goed in is, is in dingen waar een klassieke CPU heel slecht in is. Ontbindt een getal van 500 cijfers in de twee kleinste factoren die je kunt vinden. Jaren rekenen op een enkele CPU (en lastig parallel te maken) maar een voldoende grote quantum-computer geeft je na 1 clockcyclus direct het goede antwoord.

maar een voldoende grote quantum-computer geeft je na 1 clockcyclus direct het goede antwoord.

Dat zou mooi zijn maar in werkelijkheid krijg je een antwoord met een bepaalde zekerheid. Je moet dus niet alleen een voldoende grote quantumcomputer hebben maar ook nog eens een voldoende nauwkeurige.
Anders heb je wel een antwoord na 1 klokcyclus maar weet je nog niet of het het goede antwoord is.

Na een vermenigvuldiging weet je of het antwoord klopt...ook dat is niet heel ingewikkeld.

Maar meestal in dit soort problemen is het antwoord niet analytisch te verifieren zoals bij bijvoorbeeld stromingsleer problemen. Het antwoord hierop wordt gegeven door de berekening meerdere malen door te rekenen en dan statisch te bepalen welk antwoord het 'most likely' is.

Dan kun je nog steeds diezelfde methode handhaven, de Quantum computer doet alleen een deel van het zware werk. Je zal zoals altijd eerst je model moeten valideren, dat is met de stromings modellen ook gebeurd. Toen bleek dat jouw methode een voldoende goede beschrijving was, zijn de modellen "leidend" geworden.

Helaas is dat op dit gebied nog niet het geval:
https://en.wikipedia.org/..._existence_and_smoothness

Het idee is volgens mij dat de quantum-variant van een halfgeleider gebaseerd CPU register per klokcyclus meervoudig parallel ingezet kan worden voor onafhankelijke logische bewerkingen. Deze bewerkingen kunnen onderscheiden worden doordat ze allemaal gepaard gaan met een unieke afzonderlijke toestand.
Alleen gaat het gezien de afmetingen van deze machine denk ik nog wel even duren voordat we per vierkante millimeter processor evenveel kunnen doen als met silicium.

Weermodellen, atoomsimulaties, medicijnontwikkeling, Crysis.

Voor dat laatste zal de quantum computer toch net te zwak zijn vrees ik.

Ze hebben het over 50 qubits voor quantum supremacy. Ik zou even wachten op de 1024 megaqubit versie

Met andere woorden 1 gigaqubit?

gibiqubit

Neen, want 1024 bit is geen kilobyte. Daar zit nog een stap tussen: 8 bit is een byte.

8 qubit = 1 qubyte, en 1024 qubyte is dan een kiloqubyte (officieel zelfs een kibiqubyte omdat kilo suggereert dat het 1000 is, en geen 1024...)

Vooral als je op medium graphics wil spelen.

Ik zie vooral je humor van die laatste! +2
Voor elk platform is een Crysis-port! (Inclusief alle bugs!)

[Reactie gewijzigd door Room42 op 9 januari 2019 23:00]

Voorlopig kunnen er met quantumcomputers helemaal nog geen bruikbare simulaties gedraaid worden. Eerder andersom, een gewone computer kan een quantumcomputer met 20 qubits simuleren.

Met 20 qubits kan je via superpositie ongeveer 1.000.000 states gelijktijdig doorrekenen. Verwachting is dat quantumcomputers bij 50 qubits of 2^50 mogelijke states, sneller zullen zijn dan gewone computers bij specifieke algoritmes.

Om onze huidige encryptie te kunnen ontbinden, en dus kraken, zal een quantumcomputer van 1000 tot 2000 qubits nodig zijn.

Om onze huidige encryptie te kunnen ontbinden, en dus kraken, zal een quantumcomputer van 1000 tot 2000 qubits nodig zijn.

* Voornamelijk voor asymmetrische encryptie en niet symmetrisch zoals e.g. Rijndael

Even uit het artikel over quantum Supremacy gekopieerd:

Bij een raster van 6 × 4 qubits is nog 268MB nodig om de getallen te huisvesten, maar bij 6 × 7 neemt dat al toe tot 70TB. De sprong naar 6 × 8, een quantumcomputer van 48 qubits, is nog extremer; daar is 2,252 petabyte voor nodig, meer dan welke supercomputer van dit moment dan ook heeft.

Even wat meer qubits erbij zetten is niet zomaar het geval. Om al die mogelijke statussen te berekenen heb je veel en snel geheugen nodig. Dat zal de volgende bottleneck wel worden.

[Reactie gewijzigd door The-Source op 11 januari 2019 07:13]

waarom zou een 3d simulatie niet kunnen, je verwact waarschijnlijk een 3d rendering.

Maar een simultaie van hoe deeltjes met elkaar omgaan en wat voor effect dat heeft kan ook zonder een visueel plaatje.
Dat interactiepatroon kun je dan uiteindelijk wel overzetten in een rendering omdat je de routes zou kunnen opslaan.

Definieer een 3D-simulatie? Je bedoelt denk ik een 3D-rendering...? Dat is meer iets voor een GPU denk ik.

Welke simulaties kunnen er eigenlijk worden uitgevoerd met quantum computers?

Dit zijn geen 3D simulaties, aangezien quantum computers daar niet geschikt voor zijn, welke simulaties zijn dit dan wel waar commercieel geld mee te verdienen is?

Misschien moet je je bij het onderwerp houden.
Het nieuws is slechts dat de computer in een kastje is gestopt, een onbenullige verpakkingsactiviteit.

Zo ziet hij er zonder behuizing uit: https://www.youtube.com/watch?v=OWJCfOvochA

Er zijn vast betere filmpjes voor het design.

Zo ziet hij er zonder behuizing uit: https://www.youtube.com/watch?v=OWJCfOvochA

Er zijn vast betere filmpjes voor het design.

Computer uit de kleren. Echte hard porno

Mooie techniek maar krijg om de een of andere reden toch erg de behoefte hier m'n lege koffiemok onder te zetten.

Als dat 60x30 tegels zijn, wat ik me minimaal voor kan stellen in zo'n hal, is dat ding al zeker 3 meter breed.
Flinke bak koffie... ik krijg eerder een "beam me up , Scotty !" gevoel...

Eff verder gezocht en inderdaad, je kan er in wandelen :
https://www.smartbiz.be/n...e-kwantumcomputer-op-ces/

[Reactie gewijzigd door hatex op 9 januari 2019 17:25]

Dat design is expreszo

lol

Upgemod, vanwege de LOL.

Ik mis wat RGB lighting.

Koffie quantum, iets heel nieuws, en heel duur

Niet gek dat een extra barriere t.o.v. de omgeving (de glazen behuizing) nodig is. De chip wordt namelijk gekoeld tot ongeveer 10 milliKelvin:

quote: https://www.engadget.com/...tem-one-quantum-computer/

The glass shell allows IBM to tightly control the temperature inside. That's critical for the quantum chip -- which has to be kept at around 10 millikelvins, or a fraction above absolute zero

Gekoeld om en bij -273 graden Celsius...
Prima om een biertje koel te houden

zou kunnen dat het 0k is, hoop dat ze het ook op een wat hogere waarde kunnen doen (in de toekomst).

Cryogeen is niet direct 0k +/- ?

-273 is 0,15-16 K.
Echt de absolute nul kan men niet bereiken.

Wat leven wij dan in een vreemde temperatuurrange eigenlijk. absoluut 0 is praktisch onhaalbaar maar is 'slechts' -273,nogwat graden Celsius. Wij mensen leven tussen pakweg -20 en +40*C ... maar een plasma van een miljoen graden C is geen probleem. Er is weliswaar een theoretisch maximum maar dat ligt zo ontstellend hoog dat je wel kan stellen dat we aan de absolute ondergrens van temperaturen leven.

http://mastertheuniverse....ratuur-in-de-natuurkunde/

[Reactie gewijzigd door DigitalExorcist op 9 januari 2019 17:56]

Was afgerond bedoeld, hoopte op -270 of -260C dat zou het eenvoudiger maken als die koeling niet zo strikt meer is.

Je mag er van uitgaan dat een temperatuur nodig is in de ordegrootte ~100 mK om dit te laten werken. Over het algemeen worden https://en.wikipedia.org/wiki/Dilution_refrigerator gebruikt om te koelen. Die kunnen tot 2 millikelvin.

Neen

Wedden dat die wordt uitgevoerd zonder displayport.

waarom zou er zo een grote ruimte omheen zitten?

neem aan dat alleen dat middelste deel bij paar K draait ,

kost het dan niet een hoop extra energy om daar zoon grote gesloten ruimte omheen te zetten

Ben ik nu de enige die dacht dat IBM een slimme (quantum) koffiemachine gemaakt had? Dit in het kader van "vorm bepaalt functie" .. (citaat uit Night Watch: Terry Pratcher).