Quantumcomputer lost onhaalbaar probleem op in 15 minuten

Onderzoekers van IBM en de University of Chicago hebben een quantumcomputer een berekening laten uitvoeren die met klassieke methoden praktisch onhaalbaar is. De machine had ongeveer vijftien minuten nodig voor een taak waarbij de beste bekende klassieke simulaties uren of dagen zouden kosten. Het experiment maakt gebruik van 70 logische qubits, gecodeerd in 97 fysieke qubits, en markeert een van de grootste demonstraties van quantumfoutcorrectie tot nu toe. De onderzoekers ontwierpen gestructureerde quantumcircuits die niet alleen computationeel moeilijk zijn, maar ook informatie opleveren waarmee fouten tijdens de berekening kunnen worden opgespoord. Na selectie op foutsignalen werden de effectieve fouten met een factor tien onderdrukt, en konden ze met 95 procent statistische zekerheid een minimale fidelity van 0,284 vaststellen. Hoewel dat getal laag lijkt, is het bij zo’n complexe berekening cruciaal dat een ondergrens van betrouwbaarheid kan worden aangetoond zonder de volledige berekening klassiek over te doen. De resultaten verschenen eind juli als preprint op arXiv en zijn nog niet via peerreview beoordeeld. Het onderzoek richt zich op quantum advantage: een situatie waarin een quantumcomputer een taak uitvoert die buiten het bereik van klassieke computers ligt. Dat is geen gemakkelijke opgave, want hoe ingewikkelder het probleem, hoe moeilijker het wordt om achteraf te controleren of de quantumcomputer het goed heeft gedaan. IBM en de University of Chicago hopen met deze aanpak een stap dichter te komen bij aantoonbaar quantumvoordeel, waarbij zowel de hardware als de betrouwbaarheid van de resultaten meegroeien. Meer details staan op de pagina van TW.nl.