Een week na Microsoft is het aan AWS om zijn eerste kwantumprocessor te tonen. AWS claimt dat Ocelot de kosten van kwantumfoutcorrectie met 90 procent kan verlagen.
Kwantumcomputing lijkt voor de grote doorbraak te staan. Vorige week toonde Microsoft Majorana-1, vandaag is het de beurt aan AWS om uit te pakken met zijn eerste kwantumchip. Die krijgt de naam Ocelot en moet veel efficiëntere foutencorrectie mogelijk maken, één van de grootste obstakels voor kwantumcomputing vandaag de dag.
Kwantumcomputers gebruiken qubits in plaats van binaire eenheden zoals traditionele computers, die in meerdere toestanden tegelijk kunnen bestaan. Dit biedt theoretisch enorme rekencapaciteiten, maar maakt de systemen ook extreem gevoelig voor storingen. Zelfs minimale omgevingsfactoren zoals trillingen of elektromagnetische straling kunnen fouten veroorzaken in berekeningen.
Foutencorrectie
Foutcorrectie helpt om deze fouten te beperken door informatie te verspreiden over meerdere qubits. Dit proces is echter zeer rekenintensief. Ocelot moet dit efficiënter maken dankzij het gebruik van zogenoemde cat-qubits. Deze qubits onderdrukken bepaalde fouttypes van nature, waardoor er minder correctie nodig is. Volgens AWS kan de chip het aantal benodigde middelen voor foutcorrectie met een factor 5 tot 10 verlagen. AWS claimt de kosten zo tot 90 procent te kunnen drukken.
Ocelot bestaat uit twee op elkaar geplaatste microchips van elk 1 cm², gemaakt met silicium en een dunne laag supergeleidend materiaal. De chip bevat 14 componenten, waaronder 5 cat-qubits en 4 qubits die fouten detecteren. Een belangrijk element in de chip zijn oscillatoren, gemaakt van een speciaal bewerkte laag tantaal, die helpen om qubits stabiel te houden. Net zoals Microsoft trapt AWS de qubitpedaal niet volop in, maar ligt de focus op efficiëntie.
Wat Microsoft kan, kan AWS ook
Ocelot is een prototype en vormt een eerste stap in de richting van praktische kwantumcomputers. AWS heeft het ontwerp vanaf de basis opgebouwd met foutcorrectie als kernprincipe. Hierdoor zouden toekomstige kwantumcomputers met minder middelen en op een efficiëntere manier kunnen worden ontwikkeld. Hoewel Ocelot nog in de experimentele fase zit, ziet AWS de chip als een belangrijke stap in de ontwikkeling van bruikbare kwantumcomputers. Het bedrijf zal blijven investeren in fundamenteel onderzoek en de verdere optimalisatie van zijn kwantumtechnologieën.
Onderzoekers testten Ocelot door te meten hoe lang de chip kwantuminformatie kon vasthouden en hoeveel fouten werden gecorrigeerd. De resultaten toonden aan dat het ontwerp schaalbaar is zonder significante prestatieverliezen. De bevindingen over Ocelot zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature.
De aankondiging volgt een week na Microsofts grote doorbraak met Majorana-1. Beide kwantumchips tonen een groot potentieel om kwantumcomputers klaar te stomen voor het echte werk, iets waar partijen zoals Google en IBM al jaren mee worstelen. Is ‘het ChatGPT-moment’ voor kwantumcomputing bereikt? De tijd zal het uitwijzen.
lees ook