Key takeaways

• Techgiganten zoals IBM en Google zetten grote stappen in de richting van het bouwen van praktische quantumcomputers.
• Het opschalen van quantumtechnologie brengt technische uitdagingen met zich mee vanwege de instabiliteit van qubits en vereist technieken rond foutcorrectie.
• Ondanks deze obstakels blijven bedrijven optimistisch over de toekomst van quantumcomputing, omdat het een revolutie op verschillende gebieden teweeg kan brengen.

De zoektocht naar een functionele quantumcomputer, een doel dat al sinds de jaren 1980 nagestreefd wordt, lijkt dichterbij dan ooit dankzij recente technologische doorbraken. Toonaangevende technologiebedrijven wedijveren om experimentele quantumsystemen om te zetten in praktische grootschalige machines.

Opschalen van quantumtechnologie

IBM heeft onlangs een quantumcomputerproject onthuld dat de belangrijkste ontbrekende elementen van eerdere modellen aanpakt, waardoor het bedrijf tegen het einde van het decennium succes kan verwachten. Google, een andere voorloper, heeft eind vorig jaar een grote hindernis genomen en is ook op weg om binnen hetzelfde tijdsbestek een quantumcomputer op industriële schaal te bouwen. Dat meldt The Financial Times.

Hoewel deze bedrijven aanzienlijke wetenschappelijke vooruitgang hebben geboekt, worden ze nog steeds geconfronteerd met technische problemen die te maken hebben met het opschalen van de technologie. Opschaling vereist het opschalen van systemen van minder dan 200 qubits – de bouwstenen van quantumcomputers – naar miljoenen. Dit levert specifieke problemen op vanwege de inherente instabiliteit van qubits, die snel hun quantumtoestand verliezen.

Foutcorrectie

IBM heeft de interferentieproblemen in zijn Condor chip opgelost met een nieuw type coupler, waardoor zijn systemen minder gevoelig zijn voor overspraak tussen qubits. Zowel Google als IBM werken aan het verbeteren van de betrouwbaarheid van de componenten en het verlagen van de kosten. Google streeft ernaar om de kosten van componenten met een factor tien te verlagen om de prijs te bereiken die het voor zichzelf heeft vastgesteld voor een grootschalige machine.

Foutcorrectie is cruciaal voor deze grootschalige systemen. Google heeft een quantumchip gedemonstreerd die in staat is om op grote schaal fouten te corrigeren, terwijl IBM een andere aanpak volgt die minder qubits vereist, maar nieuwe uitdagingen met zich meebrengt in termen van complexiteit.

Toekomst van quantumcomputing

Ondanks de obstakels zijn bedrijven optimistisch over de toekomst. Ze onderzoeken nieuwe qubitontwerpen en verleggen de grenzen van wat mogelijk is. Overheidssteun en investeringen zullen waarschijnlijk een cruciale rol spelen bij het bepalen welke technologieën uiteindelijk zullen slagen. De race om quantumcomputers op te schalen is intens, gedreven door het potentieel om een revolutie teweeg te brengen op gebieden zoals materiaalkunde en kunstmatige intelligentie.