IBM introduceert kwantumcomputer met meer dan 400 qubits

Hoewel het bedrijf grote stappen maakt, is nog niet gezegd dat de enorme rekenprestaties die aan de kwantumcomputer worden toegedicht, nu of volgend jaar beschikbaar zijn.

Het probleem met kwantumcomputers is dat de rekenkracht niet zo maar valt af te lezen aan het aantal qubits waaruit de opstelling is opgebouwd. Het hangt sterk af van het type, de foutgevoeligheid en van de mate waarin de qubits kunnen samenwerken. Het aantal van 433 qubits klinkt indrukwekkend maar in de Osprey kunnen de qubits zeker nog niet allemaal aan een algoritme werken, zo tempert Ars Technica de verwachtingen.

Om daadwerkelijk voorgestelde rekenkracht van de kwantumcomputer mogelijk te maken, moet deze met de kwaliteit van de huidige qubits wel over enkele tienduizenden qubits kunnen beschikken. Door de instabiliteit van de huidige qubits moeten er namelijk heel veel qubits ingezet worden om een foutcorrectie te kunnen bewerkstelligen. Het vervelende is dat naarmate er meer qubits worden ingezet bij een berekening de kans navenant toeneemt dat er fouten optreden.

Werk aan meer aspecten

Daarom is het al maar opvoeren van het aantal qubits in een kwantumcomputer een niet al te zinvolle strategie. Maar IBM - net als zijn concurrenten - werkt dan ook in een parallelle ontwikkeling aan het verbeteren van de stabiliteit van de qubits. Daar zijn alk vorderingen mee gemaakt, onder meer met de voorgangers van de Osprey. De eerste uit deze serie - de Falcon R5 met vijf qubits die in 2020 werd geïntroduceerd - is inmiddels geëvolueerd tot de Falcon R8 met significant betere stabiliteitsscores (coherence times). Ook de Eagle is inmiddels toe aan een derde generatie met een drievoudige verbetering van de mediane coherence times.

In nog een ander traject werkt het bedrijf aan de koppeling van een kwantumcomputer aan traditionele computers. Daarvoor is de Heron (reiger) in ontwikkeling. Dat is een kwantumopstelling met een lager aantal qubits maar met deze koppelvlakken. IBM denkt de Heron ook volgend jaar operationeel te hebben. Het idee is dat uiteindelijk kwantumcomputers met hun speciale eigenschappen bepaalde taken heel goed kunnen uitvoeren maar bij andere taken geen voordeel bieden of zelfs minder presteren dan reguliere processoren. De koppeling zoals die voor de Heron wordt ontwikkeld, zorgt ervoor dat deze als een soort coprocessor kan worden ingezet bij complexe berekeningen. De kwantum-coprocessor kan dan waar mogelijk de massaal parallelle verwerkingen heel snel voeren, net zoals nu ook grafische processoren (GPU's) door de CPU voor specifieke taken worden aangeroepen.