EnglishQuantumcomputer
Een quantumcomputer rekent met qubits, die meerdere toestanden tegelijk kunnen hebben. Hij kan daardoor sommige problemen veel sneller oplossen dan een gewone computer.
Een quantumcomputer is een computer die rekent met de regels van de quantumnatuurkunde. Een gewone computer gebruikt bits, die een 0 of een 1 zijn. Een quantumcomputer gebruikt qubits, die beide toestanden tegelijk kunnen hebben. Voor sommige soorten problemen levert dat een enorme versnelling op. Een quantumcomputer is geen snellere versie van een gewone computer voor alles: hij is vooral bedoeld voor specifieke taken.
Hoe werkt het?
Een quantumcomputer bestaat uit qubits, zoals supergeleidende kringetjes, geladen atomen of elektronen in silicium, plus apparatuur om ze te bedienen en uit te lezen. Vaak moeten ze worden gekoeld tot vlak boven het absolute nulpunt, of met lasers in een vacuüm worden vastgehouden. Een programma laat de qubits stap voor stap op elkaar inwerken, en aan het eind meet je het resultaat.
De grootste uitdaging is dat qubits kwetsbaar zijn. Een klein beetje warmte of een trilling verstoort ze al. Daarom werken onderzoekers aan quantumfoutcorrectie, waarbij veel qubits samen één betrouwbare qubit vormen.
Waarom het ertoe doet
Quantumcomputers kunnen moleculen en materialen doorrekenen die voor gewone computers te ingewikkeld zijn, bijvoorbeeld voor nieuwe medicijnen en accu's. Bij de Helios-computer van Quantinuum gingen de fouten per controleronde gemiddeld maar vijf keer op een miljoen mis, tien keer beter dan het vorige record (link). IBM verbond twee quantumchips van elk 120 qubits met vier supergeleidende koppelingen van 80 centimeter, een stap naar quantumcomputers die uit losse modules bestaan (link). Een ander bericht gaat over wat zo'n machine ooit zou kunnen kraken: het Franse bedrijf Alice & Bob berekent dat een quantumcomputer met zo'n 23.000 qubits de veelgebruikte RSA-versleuteling in ruim drie dagen zou kunnen kraken, veel minder dan eerder gedacht (link). Zo'n machine bestaat nog niet.
Artikelen over Quantumcomputer
-
DeepMind: AI-agents vinden twee zwakke plekken in verouderde RSA-1024-versleuteling
AI-agents van Google DeepMind vonden onder menselijke begeleiding twee zwakke plekken in verouderde 1024-bit RSA-versleuteling. Die is daardoor met minder rekenkracht aan te vallen dan gedacht. Sleutels van 2048 bit of langer blijven volgens DeepMind veilig.
-
PSI: AI vond bewijs voor vermoeden uit 2008 over de grenzen van quantumcomputers
Het Amerikaanse bedrijf Physical Superintelligence zegt dat zijn AI-systeem een bewijs vond voor het Aaronson-Ambainis-vermoeden, een open vraag uit 2008 over wanneer quantumcomputers veel sneller zijn. Het programma Lean keurde het bewijs goed; vakgenoten lezen het nu na.
-
Eén korte meting vooraf halveert de fouten van een qubit
Een team onder leiding van de Universiteit van Regensburg liet een qubit vóór elke reeks berekeningen kort meten op welke frequentie hij zat, en stuurde daarna automatisch bij. Zo daalden de fouten met ongeveer 54 procent. De volgende stap is meer qubits tegelijk.
-
Bacteriën als rekenmachine: zwemmend door een doolhof testen ze veel oplossingen tegelijk
Onderzoekers onder leiding van de Canadese McGill University laten bacteriën een rekenpuzzel oplossen door ze door een netwerk van piepkleine kanaaltjes te laten zwemmen. Omdat bacteriën zich delen, groeit het aantal 'rekenaars' vanzelf mee. Het is een eerste proef.
-
Nieuwe berekening: kwantumcomputer heeft veel minder qubits nodig om internetversleuteling te kraken
Het Franse kwantumbedrijf Alice & Bob berekent dat een kwantumcomputer met zo'n 23.000 qubits de veelgebruikte RSA-versleuteling in ruim drie dagen zou kunnen kraken. Zo'n machine bestaat nog niet, maar de berekening laat zien waarom overstappen op kwantumveilige versleuteling nu al verstandig is.
-
Tencent laat AI zelf gereedschap bouwen voor eiwitonderzoek en wiskunde
Tencent heeft de tweede versie van zijn onderzoeks-AI Hyra gepresenteerd. Die levert niet alleen oplossingen, maar ook gereedschap dat later weer bruikbaar is. Modellen voor eiwitten en moleculen staan al openbaar, zodat andere onderzoekers ze nu zelf kunnen testen.
-
Google demonstreert magic state cultivation op Willow: 40 keer minder fouten
Google Quantum AI testte op zijn Willow-chip een nieuwe manier om magic states te maken: speciale toestanden die een kwantumcomputer nodig heeft voor de lastigste bewerkingen. De fouten daarin werden zo'n 40 keer kleiner. Het resultaat staat in Science.
-
Duits bedrijf maakt molecuul dat quantuminformatie bewaart en met licht kan doorgeven
Het Duitse bedrijf NVision en onderzoekers uit Ulm en Jeruzalem beschrijven in Nature een molecuul van koolstof en waterstof dat quantuminformatie bewaart en met licht kan doorgeven. Zo'n bouwsteen kan later quantumcomputers aan elkaar koppelen.
-
Bedrijf PSI publiceert met hulp van AI vijf quantumbewijzen die een computer kan controleren
Physical Superintelligence heeft met een eigen AI-systeem vijf open vragen uit de quantum-informatietheorie aangepakt. Elk bewijs staat ook in Lean, een programma dat bewijzen stap voor stap controleert. Vakgenoten kunnen ze nu zelf nalopen.
-
IBM koppelt twee kwantumchips met kabels van 80 centimeter
Onderzoekers van IBM verbonden twee kwantumchips van elk 120 qubits met vier supergeleidende koppelingen van 80 centimeter. De kwantuminformatie kwam gemiddeld met 99 procent getrouwheid over. Het is een stap naar kwantumcomputers die uit losse modules worden opgebouwd.
-
Wat wiskundigen vinden van OpenAI's 372 wiskundige resultaten
Begin oktober zette OpenAI 372 resultaten over open wiskundevragen online. Wiskundigen zijn onder de indruk, maar de controle gaat maanden duren. Wat is er geclaimd, en wat vinden experts ervan?
-
Japanse onderzoekers sturen vijf quantumbits in silicium tegelijk aan, met bijna geen fouten
Onderzoekers van RIKEN in Japan stuurden vijf quantumbits op een siliciumchip tegelijk aan, via één gedeelde stuurlijn. Ze vonden de grootste foutenbron en hielden de nauwkeurigheid zo rond 99,9 procent. Dat helpt om grotere quantumcomputers te bouwen.
-
Quantumcomputer houdt chaos onder controle op 100 qubits: stap richting foutbestendig rekenen
Onderzoekers van Rutgers, IBM en andere instellingen lieten een quantumcomputer zichzelf tijdens het rekenen duizenden keren controleren en bijsturen. Een werkende foutbestendige quantumcomputer is het nog niet, wel een belangrijke bouwsteen ervoor.
-
Quantumcomputer vangt zijn eigen fouten zo goed op dat er maar 5 op een miljoen overblijven
De quantumcomputer Helios van Quantinuum zette een nieuw record in foutcorrectie: per controleronde ging gemiddeld vijf keer op een miljoen iets mis. Dat is tien keer beter dan het vorige record. De volgende stap is dit ook voor complexere berekeningen laten zien.
-
Nvidia bootst op Europese supercomputer een quantumschakeling van 104 qubits na, met echte fouten erin
Nvidia en het Duitse onderzoekscentrum Jülich simuleerden op supercomputer JUPITER hoe een quantumcomputer van 104 qubits een belangrijke bouwsteen maakt, inclusief de fouten die echte hardware maakt. Zo kunnen ontwerpen worden getest voordat ze gebouwd zijn.
