Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door Olaf van Miltenburg

Nieuwscoördinator

De race naar een quantumcomputer

Wint Google, IBM of Microsoft?

Google: op zoek naar quantum supremacy

De toename van het aantal te draaien algoritmes betekent niet dat er een duidelijk beeld is van wat we nu eigenlijk gaan hebben aan quantumcomputers. "Als we op dit moment zouden beschikken over een quantumcomputer met 170 qubits, zouden we niet weten wat we ermee moeten doen", vertelt Dave Bacon, quantum bridge builder bij Google. Waarom investeren Google en andere techgiganten er dan zoveel in? "Quantumcomputers hebben de potentie om de wereld te veranderen. Het past bij een bedrijf als Google om daar op in te zetten, denk aan de Moonshot-projecten. Je loopt het risico de boot te missen als je er niet nu al mee aan de slag gaat."

Hij geeft toe dat het een gok is om te investeren in technologie die wellicht maar enkele toepassingen krijgt. "Maar in de eerste dagen van de klassieke computer dachten wetenschappers ook dat de systemen misschien alleen voor cryptografie in te zetten zouden zijn. Pas daarna kwamen alle andere functies. Het is het risico van exploring, onderzoeken." Bacon noemt cryptografie niet voor niets. Hoewel de toekomst van de quantumcomputer vol onzekerheden is, voorziet de wetenschap op het terrein van de quantumcryptografie hoe dan ook grote gevolgen. Dat is waarom al flink wordt nagedacht over resistente encryptie.

Volgens de Google-onderzoeker staan we met één been in het tijdperk van nisq. Die term staat voor noisy intermediate-scale quantum en is onlangs aangedragen door John Preskill van het Californische Institute for Quantum Information. Quantumsystemen die nu realiseerbaar zijn, markeren volgens Preskill een tussenfase. Het gaat dan om systemen met 49 à 50 qubits, onlangs door Google, Intel en IBM aangekondigd, tot pakweg 100 qubits of nog wat meer. Die systemen gaan de wereld nog niet veranderen, maar ze luiden wel het begin van quantum supremacy in; in potentie kunnen quantumcomputers vanaf 50 qubits rekentaken afhandelen die klassieke computers niet aan zullen kunnen. Bij huidige quantumsystemen met enkele qubits kunnen klassieke computers de berekeningen nog prima simuleren, maar vanaf dat punt kan dat niet meer.

Bij onderzoek naar de grenzen van quantum supremacy simuleerde Google circuits van qubits op de Edison-supercomputer van het National Energy Research Scientific Computing Center. Niet alleen de rekenkracht neemt snel toe bij een vergroting van het aantal qubits, maar ook de geheugenhonger. 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.

De eerste generatie nisq-systemen moet het volgens Preskill doen met noisy gates zonder quantum error-correctie en de grote hoeveelheid ruis gaat ernstig afbreuk doen aan de bruikbaarheid. Bovendien wordt het lastig om de uitkomsten te valideren en blijft de snelheid van klassieke computers toenemen, terwijl ook de algoritmes voor die klassieke systemen verbeterd blijven worden. Onderzoekers zouden zich dan ook moeten richten op het zoeken naar taken waar de quantumsystemen echt snelheidswinst bieden.

Google zelf hoopt vooral winst te boeken op het gebied van machinelearning. Voordat Google zijn eigen project opzette om een quantumcomputer te bouwen, deed het bedrijf ervaring op met het 2X-systeem van D-Wave. Dat bedrijf heeft inmiddels een systeem met maar liefst tweeduizend qubits. De werking berust echter op quantum annealing en er zijn grote verschillen tussen quantum annealing en universal gate quantum computing. Een systeem op basis van quantum annealing is voor specifieke taken geschikt, maar kan bijvoorbeeld niet Shors algoritme voor priemfactoren draaien. Ook zijn er vragen over hoe schaalbaar annealers zijn naarmate ze complexere rekentaken voor hun kiezen krijgen. Een universele quantumcomputer met accurate quantumgates zal breder inzetbaar zijn en een duidelijkere snelheidswinst ten opzichte van klassieke computers laten zien.

Annealing quantumchip van D-Wave


Apple iPhone SE (2020) Microsoft Xbox Series X LG CX Google Pixel 4a CES 2020 Samsung Galaxy S20 4G Sony PlayStation 5 Nintendo Switch Lite

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2020 Hosting door True