Willow heet de nieuwste kwantumchip van Google. Die betekent een enorme doorbraak in de wereld van kwantumcomputers. De nieuwe chip lost twee grote uitdagingen op die al decennia lang een obstakel vormen voor kwantumcomputing.
Zo zorgt Willow voor het exponentieel verminderen van fouten naarmate er meer qubits worden toegevoegd. Dit is een probleem waar wetenschappers al 30 jaar mee worstelen: hoe voorkom je dat een kwantumsysteem meer fouten maakt als het groter wordt? Willow doorbreekt die barrière. Dankzij een slim ontwerp kunnen grotere netwerken van qubits – van 3×3 tot 7×7 – steeds minder fouten maken. Dit is een cruciale stap in het bouwen van schaalbare, fouttolerante kwantumcomputers.
De tweede mijlpaal is de ongelooflijke rekenkracht van Willow. De chip voerde een test genaamd random circuit sampling (RCS) uit in minder dan vijf minuten. Dezelfde taak zou met de snelste supercomputer op aarde 10 septiljoen jaar kosten. Dat is 1025, een getal dat vele malen groter is dan de leeftijd van het universum. Dit resultaat bevestigt dat Willow berekeningen kan maken die onmogelijk zijn voor klassieke computers, een essentiële stap richting kwantumsuprematie.
Willow is het resultaat van meer dan tien jaar onderzoek door het Quantum AI-team van Google. De chip is ontwikkeld in een geavanceerde faciliteit in Santa Barbara, speciaal gebouwd voor dit soort technologie. In plaats van simpelweg meer qubits toe te voegen, heeft Google zich gericht op kwaliteit. Willow heeft 105 qubits, die uitzonderlijk goed presteren op het gebied van foutcorrectie en rekenkracht. Bovendien kunnen deze qubits hun kwantumtoestand tot 100 microseconden vasthouden, vijf keer langer dan eerdere chips.
Vind jij goede en onafhankelijke informatie over een duurzame en klimaatveilige toekomst belangrijk? En helpt Duurzaamnieuws.nl je daarmee? Help ons dan als ondersteunend lid. Dank je wel.
Liever eerst een tijdje volgen? Meld je dan aan voor de gratis nieuwsbrief.
Kwetsbaar
Foutcorrectie is cruciaal voor kwantumcomputers, omdat qubits van nature kwetsbaar zijn en gemakkelijk fouten maken door invloeden van buitenaf. Willow’s vermogen om deze fouten in realtime te corrigeren is een enorme stap voorwaarts. Dit bewijst dat grote, praktische kwantumcomputers mogelijk zijn, die complexe problemen kunnen oplossen waar klassieke systemen niet aan kunnen tippen.
De volgende uitdaging is om kwantumcomputers te gebruiken voor toepassingen in de echte wereld, zoals het ontwikkelen van nieuwe medicijnen, het ontwerpen van efficiëntere batterijen voor elektrische auto’s en het versnellen van onderzoek naar fusie-energie. Ook oplossingen voor klimaatverandering zouden met de nieuwe chip sneller kunnen worden gevonden en getest. Willow brengt die toekomst een stuk dichterbij. Hoewel benchmarks zoals RCS op zichzelf nog geen commerciële toepassing hebben, tonen ze aan dat kwantumprocessoren zich razendsnel ontwikkelen en klassieke systemen steeds verder achter zich laten.
Sleuteltechnologie met een rafelrandje
Google ziet kwantumcomputers als een sleuteltechnologie voor de toekomst, die zelfs kunstmatige intelligentie kan versterken. Het Quantum AI-team gelooft dat kwantumalgoritmes baanbrekende ontdekkingen mogelijk kunnen maken in bijvoorbeeld machine learning en systeemmodellering.
Maar er zit ook een risico aan: met de capaciteit die de nieuwe ontwikkeling bereikt is ook beveiliging van computersystemen makkelijk te kraken. Ook taken als het kraken van wachtwoorden en encryptie kunnen snel worden opgelost.
Willow is niet alleen een technologische prestatie, maar ook een blik op een toekomst waarin kwantumcomputers de grootste uitdagingen van de mensheid aanpakken. Google nodigt onderzoekers en ontwikkelaars uit om mee te bouwen aan deze revolutie via open-source tools en educatieve programma’s. Met Willow is de droom van praktische, schaalbare kwantumcomputers dichterbij dan ooit.
