Googles kvantchip ett jättekliv mot användbara kvantdatorer

För att ta stora steg framåt i utvecklingen av medicin, fusionsenergi och AI kommer inte traditionella datorer att räcka till. Därför har man sedan slutet av 90-talet forskat om kvantdatorer som inte använder traditionell logik utan kvantfysik. Men vägen dit är lång och kantad av problem. Nu säger sig Googles Quantum AI-labb har tagit ett stort kliv framåt.

Till skillnad från traditionella datorer som använder sig av ”bitar” som kan vara 1 eller 0, är allting annorlunda i kvantvärlden. Där pratar man om kvantbitar, eller qubit – quantum binary digit. En sådan har snarare ett tillstånd som kan vara någonstans däremellan, eller båda på en gång.

Problemet är att kvantbitarna influeras av omgivningen vilket kan ändra resultatet och introducera fel i beräkningarna. Och ju fler kvantbitar en kvantdator har, desto större har problemet blivit. Vad Google har lyckats med är att med hjälp av sin teknik för kvantfelskorrigering minska antalet fel exponentiellt när de ökat antalet kvantbitar. Denna prestation kallas inom branschen för ”under tröskelvärdet” och har varit ett mål för forskningen ända sedan kvantfelskorrigering introducerades 1995.

Man har även lyckats göra det i realtid, vilket är en förutsättning för en praktiskt användbar kvantdator. Andra genombrott handlar om att man lyckats få kretsens kvantbitar att behålla en logisk nivå i nära 100 mikrosekunder, vilket är fem gånger längre än tidigare.

För att vi ska förstå hur överlägset snabb en kvantdator är använder sig Google av ett prestandatest kallat Random Circuit Sampling. Testuppgiften utförde Willow på 5 minuter, medan väldens snabbaste superdator skulle behöva 10 kvadriljoner år. Alltså 10 000 000 000 000 000 000 000 000 år, eller längre än universum existerat.

Det ska dock sägas att RCS inte har någon praktisk användning och att Willow är byggd för att prestera väl för den uppgiften. Testmetoden är omdiskuterad då konkurrenterna använder ”quantum volume” för att beskriva prestanda och Google har inte presenterat hur Willow klarar detta.

Willow innebär att Google har nått steg 2 av 6 i sin plan för att bygga en användbar kvantdator med felkorrigering.

Läs mer i Googles blog

Jonas Ekelund

(f. 1969): Journalist och nyhetsredaktör. Jonas har jobbat för Ljud & Bild sedan 2007 med det mesta som kan kallas bärbart. Det vill säga mobiler, trådlösa högtalare och hörlurar. Ibland klampar testandet in på kollegernas områden multirum-ljud, hemmabio och foto. Han startade sin bana som teknikjournalist på IDG och skrev bland annat för PC för Alla, Internetworld och det som senare blev M3.