Onderzoekers bij Google Quantum AI kondigen een belangrijke mijlpaal aan: met hun quantumchip Willow en het ontwikkelde algoritme Quantum Echoes tonen ze de eerste verifieerbare kwantumsuperioriteit ooit — een kwantumcomputer die een taak beter kan uitvoeren dan de snelste klassieke supercomputers. Dit is geen theoretisch spelletje meer, maar een stap dichter bij praktische toepassingen in wetenschap en technologie.
|
Our Quantum Echoes algorithm is a big step toward real-world applications for quantum computingOur latest quantum breakthrough, Quantum Echoes, offers a path toward unprecedented scientific discoveries and analysis. |
Wat gebeurde er precies?
Het team heeft het algoritme Quantum Echoes draaien op de Willow-chip. Daarmee is voor het eerst aangetoond dat een kwantumcomputer een meetbare voorsprong behaalt op klassieke systemen: de onderzoekers rapporteren een factor tot 13.000 keer sneller dan de beste klassieke methode in deze taak. Het gaat hier om een experiment met een zogenoemde “out-of-order time correlator” (OTOC)-algoritme, dat een echo-achtig signaal creëert in het kwantumsysteem: eerst wordt een signaal gestuurd, dan een verstoring aangebracht, vervolgens wordt de evolutie omgekeerd en gemeten hoe de ‘echo’ terugkomt.
‘Quantum Echoes’ on Google’s Willow Chip Hint at Future Breakthroughs“Quantum echoes” rippling through Google’s quantum computer chip Willow could lead to advances in molecular chemistry and the physics of black holes |
Waarom is dit zo belangrijk?
- Verifieerbaarheid: De resultaten zijn reproduceerbaar op hardware van vergelijkbare kwaliteit — dat is de kern van “verifieerbare kwantumvoorsprong”.
- Precisie én complexiteit: Niet alleen werd een complexe taak uitgevoerd, maar ook met voldoende nauwkeurigheid om daadwerkelijk betekenisvolle data te leveren.
- Toepassingspotentieel: Dit is een stap richting reële toepassingen — bijvoorbeeld in het modelleren van moleculen, magnetische systemen of zelfs in materialen-wetenschap.
|
Google hails breakthrough as quantum computer surpasses ability of supercomputersAlgorithm performed task beyond capability of classical computers, although experts say real-world application still years away |
Hoe werkt het precies?
Het proces verloopt in vier fasen (in de opstelling met 105 qubits op Willow):
- Een reeks operaties wordt vooruit uitgevoerd;
- Een enkele qubit wordt verstoord;
- De reeks wordt vervolgens in omgekeerde volgorde uitgevoerd (evolution reversed);
- Tot slot vindt de meting plaats — de overlapping van het oorspronkelijke signaal en de echo toont hoe de verstoring zich verspreidde. Dankzij constructieve interferentie (waar kwantumgolven elkaar versterken) ontstaat een versterkt echo-signaal, wat de meting zeer gevoelig maakt.
Google Quantum AI Shows 13,000× Speedup Over World’s Fastest Supercomputer in Physics SimulationThe Quantum Insider (TQI) is the leading online resource dedicated exclusively to Quantum Computing. |
Waarmee komt dit in de praktijk?
Het team gebruikte deze techniek in samenwerking met University of California, Berkeley om twee moleculen (één met 15 atomen, één met 28 atomen) te bestuderen. De resultaten kwamen overeen met klassieke NMR-gegevens en leverden zelfs extra informatie op die traditionele NMR niet gemakkelijk biedt. Met andere woorden: dit fungeert al als een soort “moleculaire liniaal”, die grotere afstanden of complexere structuurinformatie kan meten dan huidige methoden. Toepassingen kunnen onder meer zijn: medicijnontwikkeling (hoe binden moleculen zich aan doelwitten), nieuwe materialen ontwerpen (polymeren, batterijen) of zelfs de bouwstenen voor kwantumhardware zelf.
Google claims ‘quantum advantage’ that promises drug discovery breakthroughsBig Tech group says algorithm simulates molecular interactions 13,000 times faster than ‘classical’ supercomputers |
Wat is de volgende stap?
Hoewel deze doorbraak belangrijk is, bevindt het veld zich nog in een relatief vroege fase. Google Quantum AI geeft aan dat de focus nu ligt op het realiseren van hun Milestone 3 op hun hardwareroadmap: een langlevige logische qubit (error-corrected). Met andere woorden: de aspiratie is een foutcorrectielaag die kwantumcomputers betrouwbaar maakt voor grootschalige, praktische toepassingen.
Het resultaat van Google Quantum AI met het algoritme Quantum Echoes op de Willow-chip markeert een sleutelmoment in de kwantumcomputinggeschiedenis: niet enkel hoog complex rekenen, maar meetbaar beter dan klassieke systemen — én betrouwbaar reproduceerbaar. Voor wie geïnteresseerd is in de toekomst van technologie, wetenschap en innovatie is dit een milestone om in de gaten te houden.
|
Our quantum hardware: the engine for verifiable quantum advantageMichel Devorat and Yu Chen provide an overview of the quantum hardware that made the Quantum Echoes breakthrough possible. |
