IBM heeft net iets voor elkaar gekregen waarvan ik kippenvel kreeg

Laat me je vertellen wat er gebeurd is in de wereld van quantumcomputing. En eerlijk? Ik ben er best een beetje blij van.

IBM en onderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben een berekening geklaard in ongeveer 15 minuten. Dezelfde berekening? Klassieke computers zouden daar een belachelijk lange tijd voor nodig hebben — we hebben het over zó lang dat het praktisch voor altijd zou duren.

Dus... is dit quantum suprematie? Voordeel? Hoe heten dit?

Misschien herinner je je nog "quantum suprematie" van een paar jaar geleden, toen Google iets soortgelijks claimde. Hier komt het: dat was nogal omstreden. Critici wezen erop dat hoewel de quantumcomputer iets deed wat klassieke computers niet konden, het "probleem" dat werd opgelost eigenlijk nergens voor nuttig was. Het was vooral показать wat het kon.

Wat deze aankondiging van IBM anders maakt? Ze praten over "quantum voordeed" — en volgens mij is dat de juiste term. Ze hebben niet alleen iets moeilijks gedaan. Ze hebben iets moeilijks gedaan én ze zijn begonnen met het oplossen van het verificatieprobleem. En dat brengt me bij mijn volgende punt...

Het Verificatieprobleem (oftewel: hoe vertrouw je een quantumcomputer?)

Hier wordt het raar.

Het hele punt van quantumcomputing is het oplossen van problemen die te moeilijk zijn voor klassieke computers. Maar als een klassieke computer het niet kan oplossen... hoe weet je dan of de quantumcomputer het goede antwoord heeft gekregen?

Dit was een flinke hoofdpijn voor het vakgebied. Je kunt een quantumberekening draaien, maar tenzij je een manier hebt om het werk te controleren, hoe weet je dan dat het geen onzin was?

Het IBM-team pakte dit slim aan. Ze ontwikkelden een nieuwe methode die het probleem moeilijk genoeg houdt om echt quantum te zijn (dus klassieke computers hebben er nog steeds moeite mee), maar die genoeg structuur toevoegt om te controleren of er fouten zijn binnengeslopen tijdens de berekening.

Professor Bill Fefferman van de Universiteit van Chicago zei het goed: "Verificatie blijft een van de biggest uitdagingen bij het definitief vaststellen van experimenteel quantumvoordeel." En dat is precies wat ze hebben aangepakt.

De Foutcorrectie-Toverij

Hier wordt het echt indrukwekkend vanuit technisch oogpunt.

Het team werkte met 70 logische qubits. Als je hier nieuw in bent, denk je misschien "wacht, is een qubit niet gewoon een qubit?" — maar nee. Dit zijn geen ruwe, breekbare qubits. Het zijn logische qubits, wat betekent dat ze op een slimme manier zijn gecodeerd om de quantuminformatie te beschermen tegen fouten en ruis.

Denk er zo over: in plaats van één breekbaar ei te vertrouwen, houd je een zorgvuldig gerangschikte groep eieren in de gaten waarbij het systeem kan detecteren en corrigeren als er één breekt.

Met die 70 logische qubits voerden ze meer dan 2.400 twee-qubit operaties uit en bijna 500 T-gates. Dat is een hoop quantumgymnastiek. En de resultaten? De logische foutpercentages waren 10 keer lager dan de onderliggende fysieke foutpercentages.

Dat is een enorme doorbraak. Het betekent dat de foutcorrectie daadwerkelijk werkt op schaal.

Wat Betekent Dit Eigenlijk?

Kijk, ik ga niet doen alsof dit betekent dat quantumcomputers binnenkort je laptop gaan vervangen. We zijn nog volop in de onderzoeksfase, en "klassiek onoplosbare problemen oplossen" is iets anders dan "problemen oplossen die de mensheid helpen."

Maar hier is wat me opwindingt: we zijn bezig de fundering te bouwen. IBM's Jay Gambetta zei iets wat me is bijgebleven — "We zijn nu definitief in het tijdperk van quantumvoordeel."

En ik denk dat hij gelijk heeft om positief te zijn. We maken niet alleen quantumcomputers die moeilijke dingen kunnen. We maken quantumcomputers die moeilijke dingen betrouwbaar doen, en — cruciaal — we kunnen verifiëren dat ze het correct doen.

Dat is de trits: snelheid, betrouwbaarheid en vertrouwen.

De circuits en resultaten van dit experiment worden openbaar gedeeld via de Quantum Advantage Tracker, wat betekent dat andere onderzoekers ze kunnen bestuderen, erop kunnen voortbouwen en het veld sneller kunnen vooruit helpen.

Mijn Gedachte

Ik volg quantumcomputing al jaren, en er heeft altijd veel "nog vijf jaar" energie omheen gehangen. Maar af en toe gebeurt er iets dat me doet denken: oke, dit gaat echt vooruit.

Dit voelt als zo'n moment.

De combinatie van schaal (70 logische qubits), prestaties (10x foutreductie) en verificatie (daadwerkelijk de resultaten kunnen vertrouwen) — dat is niet zomaar vooruitgang. Dat is betekenisvolle vooruitgang.

Ik ga kijken wat hierna komt. En eerlijk? Ik ben voorzichtig optimistisch dat we quantumcomputing eindelijk zien opgroeien.