Slurf 24-1

zijn pas supergeleidend rond nul Kelvin. Hiervoor moet
de quantumcomputer goed geïsoleerd zijn, daarnaast
is er veel energie nodig om het materiaal op deze
temperatuur te brengen. Het uitlezen van qubits brengt
ook problemen met zich mee: als een qubit in superpositie
uitgelezen wordt, is deze heel instabiel, waardoor deze
onmiddellijk vervalt naar een één of een nul. Dit kan op
een bepaalde manier opgelost worden, namelijk door
gebruik te maken van quantumverstrengeling. Dit is
een quantummechanisch fenomeen waarbij twee niet
verbonden deeltjes invloed op elkaar kunnen uitoefenen.
Hierdoor hebben alle veranderingen van de qubits invloed
op elkaar. Het probleem van de instabiliteit kan dan als
volgt worden opgelost: eerst worden de qubits in het
geheugen in superpositie gebracht, vervolgens wordt hier
een berekening op uitgevoerd en wordt het antwoord in
het geheugen opgeslagen. Daarna worden de qubits op een
bepaalde manier gemanipuleerd zodat ze het gewenste
antwoord geven. Door quantumverstrengeling heeft dit
effect op de qubits die de oorspronkelijke vraag bevatten.
Deze vervallen nu alsnog in een staat waarin ze de initiële
input gaan weergeven. Vraag en antwoord worden dus
eigenlijk omgedraaid. Echter zit aan deze methode een
groot nadeel. De manipulatie die gedaan wordt, rust op
basis van kansberekening en zonder efficiënte foutcorrectie
kan er nog niet met honderd procent zekerheid bepaald
worden of de berekening correct is. Dit komt doordat de
benodigde simulatie om de fout te bepalen niet uitgevoerd
kan worden op een bitcomputer aangezien deze te weinig
rekenkracht heeft om het antwoord te berekenen, dit
is daarom ook de belangrijkste toepassing waar veel
onderzoek naar gedaan wordt.
gebruik van een processor met 54 qubits. Deze had
tweeduizend seconden nodig voor een berekening, waar de
beste supercomputer ongeveer tienduizend jaar voor nodig
zou hebben. Het was nog geen betekenisvolle berekening,
maar het tekent wel de potentie van de quantumcomputer.
Door dit recente experiment zijn de verwachtingen hoog.
Zo zullen huidige, nog onopgeloste geheimschriften in
een mum van tijd gekraakt kunnen worden door een
quantumcomputer. De wetenschap zou ook kunnen
profiteren van de toekomstige ontwikkelingen. Het is
misschien mogelijk om ingewikkelde experimenten
te simuleren door middel van een quantumcomputer.
Zo kan het mogelijk worden om de deeltjesversneller
in Genève te simuleren en kan er veel geld en tijd
bespaard worden, aangezien er plannen zijn voor een
nieuwe deeltjesversneller. Andere berekeningen zoals
klimaatvoorspellingen, het verdelen van voedsel in de
toekomst, het genetisch manipuleren van gewassen en
het ontwerpen van een nieuw materiaal ook tot mogelijke
applicaties van de quantumcomputer.
Wist je dat...
het eerste concept van een quantumcomputer begin jaren
tachtig bedacht is?
De mogelijk grote rekenkracht kan ook nadelen hebben.
Zo zal er een nieuwe manier gevonden moeten worden
om gevoelige informatie veilig op te slaan. Tegenwoordig
wordt dit gedaan door zeer grote priemgetallen te
vermenigvuldigen. Voor de huidige supercomputer is dit
bijna onmogelijk om uit te rekenen, maar de toekomstige
quantumcomputer zou dit mogelijk wel kunnen kraken.
FunkyKit.com
Eerste commerciële quantum computer
Al met al laat de quantumcomputer al schimmen zien van
de potentie die het heeft. Hierdoor gaan meer bedrijven
onderzoek doen naar nieuwe ontwikkelingen. Het zou
zomaar nog enkele tientallen jaren kunnen duren totdat
de onderzoeken gaan leiden tot een quantumcomputer die
echt grote problemen kan oplossen, maar misschien zijn de
ontwikkelingen wel dichterbij dan we denken.
Toekomstige toepassingen
De rekenkracht van de quantumcomputer doet niet meer
onder voor die van de bitcomputer. Google heeft recent
bewezen dat de rekenkracht van een quantumcomputer
al groter is dan die van de bitcomputer. Google maakte
Jasper Somsen
27