Ict-bedrijf IBM heeft een kwantumchip gemaakt met vijf bits, die ze via de cloud beschikbaar stellen aan onderzoekers over de hele wereld. De chip is uitzonderlijk stabiel: volgens het bedrijf kan hij 24/7 online zijn, zonder fouten.
De chip bestaat uit vijf qubits, de rare transistors die niet alleen '0' of '1' kunnen zijn, maar ook mogelijke waarden ertussen. Daarin zit de kracht van een kwantumchip of -computer, die dankzij die extra tussenwaarden veel meer rekenkracht zal hebben.
Zover is het voor de IBM-chip nog niet. Vijf qubits komen qua rekenkracht ongeveer overeen met een gewone pc, zoals die op veel kantoren staat. De rekenkracht is voor het bedrijf echter niet het belangrijkst. 'Deze chip is bedoeld voor onderzoek naar de stabiliteit en de noodzakelijke foutcorrectie van kwantumchips. Want dat is nu nog een probleem.' vertelt Gerard Smit, CTO van IBM Benelux. Door de vreemde aard van superpositie, verstrengeling van deeltjes en andere kwantumfenomenen werkt het chipmechanisme namelijk lang niet altijd. Door straling en andere invloeden van buitenaf loopt het strak geregisseerde spel tussen de qubits soms in het honderd.
Superkoud
Om dat te voorkomen, zorgde IBM voor een supergekoelde chip. In een weinig opvallende doos in het kwantumlab van IBM is de temperatuur - 273 °C, de temperatuur van het vloeibare helium dat continu over de kwantumchip heenstroomt. Door de koude hebben de qubits nauwelijks warmtebeweging,en dat maakt het mogelijk om ze te manipuleren en uit te lezen. 'Zij blijven nu lang stabiel. Maar hoe groter je chip wordt, hoe moeilijker het is om alle qubits zo stabiel te houden. Om dat te bereiken is nog veel onderzoek nodig.'
Dat onderzoek kan nu worden gedaan met de koude kwantumchip. Via een web-applicatie kan iedereen die het wil een programma schrijven of algoritme testen. De chip voert de opdracht vervolgens uit. 'We hebben de interface zo gemakkelijk mogelijk gemaakt, want programmeren voor kwantumchips vereist een heel andere manier van werken', aldus Smit.
50 bits
Uiteindelijk hoopt IBM binnen vijf tot tien jaar een kwantumchip met 50 tot 100 qubits te bouwen. Het onderzoek met de huidige chip moet daaraan bijdragen. Smit: 'Met 50 qubits heb je een kwantumcomputer die meer rekenkracht heeft dan welke supercomputer ook. Dan komt ook het oplossen van 'onmogelijke' problemen binnen handbereik, zoals het kraken van cryptografie.'
Beeld: onderzoeker Jerry Chow werkt aan een kwantumchip in het lab van IBM. Bron: Jon Simon/Feature Photo Service for IBM
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.