De fotonische kwantumcomputer zou nu al nuttig en beter zijn dan de klassieke en aanzienlijk minder energie verbruiken (afb: Quantinuum)

Ik(=as) heb wel eens wel eens beweerd dat de kwantumcomputer altijd altijd een (fraaie?) toekomst zal blijken, net als kernfusie. Wat heeft die zo beloftevolle technologie tot nu toe opgeleverd dan veel werk voor kwantumonderzoekers? Erg weinig. Nu blijken ook meer ter zake kundige mensen (dan ik=as) een heel stuk met me mee te gaan. Voorlopig zal de kwantumcomputer ons mensen nog niet veel te bieden hebben, stellen MIT-onderzoekers in hun eerste jaarlijkse overzichtsrapport.
Aan onderzoekers is geen gebrek. Het aantal kwantumonderzoekers in VS zou sinds 2018 verdrievoudigd zijn en aan onderzoek worden miljarden gespendeerd, daar niet van, maar echt zinnige toepassingen waarbij de kwantumcomputer echt beter afsteekt dan de ouwe digitale rekenaar zijn volgens de onderzoekers nog ver weg
De onderzoekers keken naar de investeringen in die technologie en de resultaten van onderzoek in de academische wereld en het blije bedrijfsleven Het rapport is bedoeld om trends te volgen op verschillende gebieden, zoals onderwijs, financiering, onderzoek en ontwikkeling.

Een nevendoelstelling van het rapport is om het vakgebied toegankelijker te maken voor ondernemers, investeerders, ontwerpers, docenten en besluitvormers. Dat zou je kunnen zien als eigenbelang van het MIT. Dit zou dan weer kunnen helpen bij het vormgeven van de manier waarop de technologie wordt ontwikkeld, gecommercialiseerd en beheerd.

Nog lang niet

De onderzoekers hebben gepubliceerde gegevens bekeken van meer dan 200 kwantumverwerkingseenheden uit zeventien landen om inzicht te geven in hoe de prestaties van verschillende typen kwantumcomputers kunnen worden geverifieerd. Die kwantumprocessoren zijn, ondanks de indrukwekkende prestatieverbeteringen, nog lang niet voldoende aan de eisen voor grootschalige commerciële toepassingen zoals chemische simulaties te kunnen beginnen, stellen de auteurs.
Een stuk of twintig bedrijven bieden meer dan veertig kwantumprocessoren aan. De VS leidt, zowel in aantal als diversiteit, gevolgd door China. De processoren van China zijn kleiner en presteren minder dan die van de VS en Europa.
In Europa hebben het VK, Nederland, Frankrijk en Finland elk vier tot zes commerciële kwantumprocessoren. Alles bij elkaar gaat het om meer dan 160 verwerkingseenheden die in een fase van ontwikkeling of productie verkeren van tachtig fabrikanten in zeventien landen (dus).

Van die processoren werkt zo’n 40% in een supergeleidende (dus vrij koude) omgeving. Er zijn alternatieven zoals fotonische, gevangen ionen en vooral neutrale atomen als en elektronspins kwantumbits winnen veld.
De vooruitgang in prestaties van die kwantumprocessoren is volgens de onderzoekers aanzienlijk, maar blijft nog ver achter bij de eisen die grootschalige commerciële toepassing vergen. Foutcorrectie is daarbij een lastig probleem. In plaats van dat er gestreefd wordt naar meer kwabits in een processor wordt geprobeerd de ‘ruis’ in de processoren uit te bannen of althans tot een minimum te beperken. Voor die foutcorrectie zijn kwabits nodig, die dus niet voor het ‘echte werk’ kunnen worden gebruikt.

Geen favoriet systeem

Het lijkt er op dat gevangen ionen het betrouwbaarst zijn als kwabits, maar daarmee zijn nog maar weinig kwabits in een processor te stouwen. Neutrale atomen lijken die problemen minder te hebben, terwijl processoren daarmee redelijk betrouwbaar blijven. Het meest wordt verwacht van fotonische systemen zowel wat betrouwbaarheid betreft als aantallen kwabits. Meer kwabits heeft dan wel weer effect op de betrouwbaarheid. Vooralsnog is er niet één kandidaat die er met kop en schouders bovenuit steekt. Het duurt dus nog wel even.

Bron: phys.org