Wereldrecord: quantumsimulator met 51 qubits

Amerikaanse onderzoekers hebben een quantumsimulator gebouwd met 51 qubits – de grootste tot nog toe. Mikhail Lukin van de Harvard University maakte die prestatie op 14 juli bekend op een internationaal quantumtechnologiecongres is Moskou.

Verbindingen tussen atomen creëren rekenkracht. Beeld: Ye group and Brad Baxley, JILA

Met quantumsimulators modelleren onderzoekers de minuscule bewegingen van moleculen, iets dat de basis zou kunnen vormen voor een simulatie voor de manier waarop medicijnen zich gedragen in het menselijk lichaam. Toch zijn het geen volwaardige quantumcomputers, zegt Simon Devitt van de Macquarie University in Sidney.

Het systeem van Lukin werd speciaal ontwikkeld om een bepaalde vergelijking op te lossen die de interacties tussen bepaalde atomen beschrijft. Als je met het systeem een andere vergelijking zou willen oplossen, moet je ‘m helemaal opnieuw opbouwen.

LEESTIP In De Quantumcomputer beschrijft New Scientist-redacteur George van Hal alles over de volgende grote digitale revolutie, waar fysici over de hele wereld nu naartoe werken. € 10,00 Bestel nu in onze webshop.

Veel fouten

Quantumcomputers zijn echter in theorie wel in staat om elke vergelijking op te lossen die je ze voert. Ze zijn alleen wel veel lastiger te bouwen, zegt Devitt.

Berekeningen van de simulator bevatten relatief veel fouten. Maar omdat het slechts een enkel wiskundig model simuleert, boekt het systeem soms alsnog nuttige resultaten. Bij een volwaardige quantumcomputer zou die fouthoeveelheid veel lager moeten liggen.

De meest geavanceerde quantumsystemen van tegenwoordig – zoals de 49-qubit computer waar Google nu aan werkt – maakt gebruik van supergeleiding om informatie op te slaan. Daarvoor gebruiken ze elektronen bij extreem lage temperaturen.

Rubidium

De simulator van Lukin werkt op een andere manier. Zijn qubits zijn allemaal gemaakt van een enkel rubidiumatoom, die gevangen wordt gehouden in laserstralen en geprogrammeerd kan worden met behulp van fluctuaties in het laserlicht.

Hoewel simulators minder complex zijn dan echte quantumcomputers, kosten ze alsnog een kapitaal om te bouwen, zegt Devitt. Dat maakt het voorlopig onwaarschijnlijk dat ze veel handige toepassingen zullen kennen buiten de natuurkunde.

En hoewel dit experiment laat zien dat het mogelijk is om grootschalige quantumsystemen te bouwen, hebben we nog een lange weg te gaan voordat we universele quantumcomputers bouwen. ‘Een echte quantumcomputer is een van de moeilijkste systemen om te maken’, zegt Devitt.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees ook:

Plaats een reactie