Volgens recente rapporten is Europa's eerste kwantumcomputer met meer dan 5000 qubits gelanceerd in het Jülich Research Center in Duitsland. Het centrum zegt dat dit een belangrijke mijlpaal is in de ontwikkeling van kwantumcomputers in Europa. super kwantumcomputer, gegenereerd door D-Wave, een Canadese leverancier van kwantumcomputersystemen, is de krachtigste computer van het bedrijf tot nu toe. Bovendien werd dit product voor het eerst buiten het hoofdkantoor van het bedrijf ingezet.
Een kwantumgloeicomputer is in wezen hetzelfde idee als adiabatische kwantumcomputing, die is ontworpen om optimalisatie- en discretisatieproblemen op te lossen. Het voordeel van de quantum annealing methode is dat de stabiliteit van het systeem veel hoger is dan die van de quantum gate methode.
Kwantumcomputers beloven een revolutie teweeg te brengen in de ontwikkeling van geneesmiddelen, cyberbeveiliging en financiële modellering. Ze zullen ook het optimaliseren van weersvoorspellingen en vele andere gebieden mogelijk maken die klassieke computers niet aankunnen.
Om zo snel mogelijk commerciële toepassingen van quantum computing te realiseren, heeft het centrum de Jülich Quantum Computing User Infrastructure (JUNIQ) gecreëerd. Het zal voor verschillende gebruikersgroepen in Europa vriendelijke toegang tot kwantumcomputersystemen bieden. In de toekomst zal het Jülich Research Center kansen bieden voor onderzoekers uit Duitsland en andere EU-landen. Bedrijven krijgen ook toegang tot JUNIQ om hen te helpen bij het gebruik van quantum computing.
De complexiteit van de kwantummechanica: hoe toekomstige kwantumcomputers fouten corrigeren
Voor de toepassing van kwantumcomputers is kwantumfoutcorrectie veel belangrijker dan kwantumhegemonie. Dus welke foutcorrectiemethode zou een praktische kwantumcomputer gebruiken?
In 1994 bewees wiskundige Peter Shore, toen werkzaam bij Bell Labs in New Jersey, dat kwantumcomputers bepaalde taken veel sneller, zelfs exponentieel, kunnen oplossen dan klassieke machines. De vraag is: kunnen we een kwantumcomputer bouwen? Sceptici beweren dat kwantumtoestanden erg kwetsbaar zijn. Ze beweren dat de omgeving onvermijdelijk de informatie in een kwantumcomputer zal verwarren, waardoor het een niet-kwantumtoestand wordt.
Een jaar later antwoordde Peter Shore: “Een klassiek foutcorrectieschema corrigeert fouten door afzonderlijke bits te meten. Deze benadering werkt echter niet voor kwantumbits (qubits). Dit komt door het feit dat elke meting de kwantumtoestand kan aantasten en daarmee kwantumcomputing kan voorkomen." Shor bedacht een manier om te detecteren wanneer er iets mis ging zonder de staat van de qubits zelf te meten. Deze aanpak was een pionier op het gebied van kwantumfoutcorrectie.
Met de ontwikkeling van dit gebied begonnen de meeste natuurkundigen na te denken over: Het algoritme van Shor als de enige manier om praktische kwantumcomputers te maken. Zonder deze aanpak is het onmogelijk om de prestaties van een kwantumcomputer te verhogen. Als we de prestaties van kwantumcomputers niet kunnen verhogen, kunnen ze complexe taken niet oplossen.
Zeven jaar later, in 2001, werd de efficiëntie van het algoritme aangetoond door een groep IBM-specialisten. Het getal 15 werd ontbonden door 3 en 5 met behulp van een 7-qubit kwantumcomputer.
Lees ook:
- 100 jaar kwantumfysica: van theorieën uit de jaren twintig tot computers
- Alphabet zal een nieuw bedrijf oprichten om quantum computing te ontwikkelen