Amazon Web Services (AWS) heeft zijn eerste generatie quantum computing-chip genaamd Ocelot aangekondigd. Deze chip is ontworpen met foutcorrectie als primaire vereiste. Ocelot is ontwikkeld door het AWS Center for Quantum Computing aan het California Institute of Technology. Recent deed concurrent Microsoft ook al een quantum-aankondiging.
Ocelot van AWS wordt aangekondigd als een belangrijke stap voorwaarts in de race om fouttolerante quantumcomputers te bouwen. Die moeten in staat zijn problemen van commercieel en wetenschappelijk belang op te lossen die buiten het bereik van conventionele computers vallen.
De AWS-chip is ontworpen met foutcorrectie als primaire vereiste. Quantumcomputers verschillen namelijk fundamenteel van klassieke computers. Waar klassieke computers bits gebruiken (met waarden 0 of 1), maken quantumcomputers gebruik van ‘qubits’. Via elektromagnetische pulsen kunnen wetenschappers de ‘quantumtoestand’ van qubits manipuleren, waardoor ze tegelijkertijd 0 én 1 kunnen zijn. Deze eigenschap stelt quantumcomputers in staat bepaalde problemen exponentieel sneller op te lossen.
Maar een grote uitdaging is (nog) de extreme gevoeligheid van qubits voor omgevingsruis, zoals trillingen, hitte of elektromagnetische interferentie. Quantum-foutcorrectie is daarom essentieel maar vereist traditioneel een enorm aantal qubits.
De Ocelot-chip gebruikt zogenaamde ‘cat qubits’ (genoemd naar Schrödinger’s kat-gedachte-experiment), die van nature bepaalde fouten moeten kunnen onderdrukken. Volgens Oskar Painter, AWS Head of Quantum Hardware, kan deze aanpak de benodigde middelen voor quantum-foutcorrectie vijf tot tien keer verminderen vergeleken met conventionele methoden.
Microsoft
Eerder kondigde Microsoft zijn Majorana 1 quantumchip aan, die gebruikmaakt van topogeleiders. Dat is een speciale categorie van materiaal waarmee een nieuwe materietoestand kan worden bereikt. Geen vaste stof, vloeistof of gas, maar een topologische toestand.
Microsoft claimt hiermee quantumcomputers te kunnen ontwikkelen die volgens het bedrijf opschaalbaar zijn tot 1 miljoen qubits op een enkele chip. Hun topologische qubits zouden kleiner, sneller en stabieler zijn met ingebouwde foutbestendigheid.
De quantumrace is dus volop aan de gang en elke partij legt zijn eigen klemtonen. Beide ontwikkelingen, zowel AWS als Microsoft, brengen praktische quantumcomputers alvast dichterbij. Het gaat hierbij om technologie die complexe problemen kan oplossen die buiten het bereik van conventionele computers vallen.
