Onderzoekers van het California Institute of Technology theoretiseren dat een functionele kwantumcomputer aanzienlijk minder qubits nodig heeft dan eerder gedacht, waardoor het haalbaar wordt om de eerste kwantumcomputer vóór het einde van dit decennium in te zetten.
Caltech-onderzoekers, in samenwerking met de aan Caltech gelinkte start-up Oratomic, stelden dat door het verminderen van de fouten die "de huidige rudimentaire kwantumcomputers teisteren", een functionele kwantumcomputer gebouwd zou kunnen worden met slechts 10.000 tot 20.000 qubits.
Eerder werd gedacht dat miljoenen qubits nodig waren voor een goed functionerende kwantumcomputer, aldus Caltech. Een qubit is de basiseenheid van een kwantumcomputer en het equivalent van een bit in een klassieke computer om informatie binair te coderen.
“De behoefte aan minder qubits betekent dat kwantumcomputers, in theorie, operationeel zouden kunnen zijn tegen het einde van het decennium,” zei Caltech.
De theoretische innovatie is een voorgestelde foutcorrectie-architectuur die gebruikmaakt van "neutrale-atoomsystemen", waarin atomen fysiek kunnen worden verplaatst en verbonden over grote afstanden met behulp van lasers die "optische pincetten" worden genoemd.
"We ontwikkelen nieuwe architecturen voor neutrale-atoom kwantumprocessoren die de resource-schattingen voor fouttolerante kwantumcomputing drastisch verminderen," zei Caltech theoretisch natuurkundige John Preskill op dinsdag, eraan toevoegend:
“Deze vooruitgang maakt me optimistisch dat breed bruikbare kwantumcomputing binnenkort werkelijkheid zal zijn.”
Gerelateerd: Kwantumcomputers hebben minder qubits nodig om crypto te kraken dan gedacht: Google
Manuel Endres, een professor in de natuurkunde aan Caltech die onlangs de grootste ooit geassembleerde qubit-array creëerde, zei:
“In tegenstelling tot andere kwantumcomputingplatforms kunnen neutrale atoomqubits direct over grote afstanden worden verbonden. Optische pincetten kunnen één atoom naar het andere uiteinde van de array transporteren en het direct verstrengelen met een ander atoom.”
De nieuwe technologie maakt het mogelijk om elke logische qubit te coderen met slechts vijf fysieke qubits, in plaats van de ongeveer duizend die nodig zijn volgens conventionele methoden, aldus Caltech.
“Het is eigenlijk heel verrassend hoe goed dit werkt. Het is wat we ultra-efficiënte foutcorrectie noemen,” zei Endres.
Oratomic zei dat het nauw zal samenwerken met Caltech’s Advanced Quantum Computing Mission, met lopend onderzoek naar kwantuminformatieverwerking en het doel om 's werelds eerste utility-scale fouttolerante kwantumcomputer te bouwen.
Het onderzoek komt slechts een dag nadat Google een paper uitbracht waarin beweerd wordt dat kwantumcomputers de cryptografie van Bitcoin potentieel in negen minuten zouden kunnen breken, met veel minder rekenkracht dan oorspronkelijk gedacht.
Ondertussen drong Google in zijn paper van deze week er bij cryptodevelopers op aan om blockchains nu al over te zetten naar post-kwantumcryptografie, of PQC, in plaats van te wachten tot echte bedreigingen ontstaan.
Vorige week stelde de internetgigant een tijdlijn van 2029 in voor zijn PQC-migratie, waarschuwend dat "kwantumgrenzen" dichterbij kunnen zijn dan ze lijken.
Magazine: Niemand weet of kwantumveilige cryptografie zelfs zal werken
