Google heeft maandag gezegd dat het een belangrijke uitdaging in kwantumcomputing heeft overwonnen met een nieuwe generatie chip, door in vijf minuten een rekenprobleem op te lossen waar een klassieke computer meer tijd over zou doen dan de geschiedenis van het universum.

Net als andere techgiganten zoals Microsoft en International Business Machines, jaagt Alphabet's Google op quantumcomputing omdat het veel hogere rekensnelheden belooft dan de snelste systemen van vandaag. Hoewel het wiskundige probleem dat is opgelost door het kwantumlaboratorium van het bedrijf in Santa Barbara, Californië geen commerciële toepassingen heeft, hoopt Google dat kwantumcomputers ooit problemen in de geneeskunde, batterijchemie en kunstmatige intelligentie zullen oplossen die buiten het bereik liggen van de huidige computers.

De resultaten die maandag werden vrijgegeven, kwamen van een nieuwe chip genaamd Willow die 105 "qubits" heeft, de bouwstenen van kwantumcomputers. Qubits zijn snel maar foutgevoelig, omdat ze kunnen worden verstoord door iets kleins als een subatomair deeltje van gebeurtenissen in de ruimte.

Naarmate er meer qubits op een chip worden gepropt, kunnen deze fouten zich opstapelen, waardoor de chip niet beter is dan een conventionele computerchip. Sinds de jaren 1990 werken wetenschappers daarom aan kwantumfoutcorrectie.

In een artikel dat maandag in het tijdschrift Nature is gepubliceerd, zegt Google dat het een manier heeft gevonden om de qubits van de Willow-chip aan elkaar te rijgen, zodat de foutpercentages dalen naarmate het aantal qubits toeneemt. Het bedrijf zegt ook dat het fouten in realtime kan corrigeren, een belangrijke stap om zijn kwantummachines praktisch te maken.

"We zijn het break-even punt voorbij," zei Hartmut Neven, die de leiding heeft over de Google Quantum AI-eenheid, in een interview.

In 2019 betwistte IBM de bewering van Google dat Google's kwantumchip een probleem oploste waar een klassieke computer 10.000 jaar over zou doen, door te zeggen dat het probleem in tweeënhalve dag opgelost kon worden met behulp van andere technische aannames over een klassiek systeem.

In een blogpost van maandag zei Google dat het in zijn nieuwste schattingen rekening had gehouden met een aantal van deze zorgen. Zelfs onder de meest idealistische omstandigheden zou een klassieke computer er volgens Google nog steeds een miljard jaar over doen om dezelfde resultaten te behalen als zijn nieuwste chip.

Sommige rivalen van Google produceren chips met een groter aantal qubits dan Google, maar Google richt zich op het maken van de meest betrouwbare qubits die het kan maken, zei Anthony Megrant, hoofdarchitect voor Google Quantum AI, in een interview.

Google maakte zijn vorige chips in een gedeelde faciliteit aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara, maar bouwde zijn eigen speciale productiefaciliteit om zijn Willow-chips te maken. Megrant zei dat deze nieuwe faciliteit ervoor zal zorgen dat Google toekomstige chips, die gekoeld worden in enorme koelkasten genaamd cryostaten om experimenten uit te voeren, sneller kan maken.

"Als we een goed idee hebben, willen we dat iemand in het team ... dat zo snel mogelijk in de cleanroom en in een van deze cryostaten kan krijgen, zodat we veel cycli kunnen leren," zei Megrant.