211service.com
De nieuwe chip van Google is een opstap naar Quantum Computing Supremacy
John Martinis heeft zichzelf slechts een paar maanden de tijd gegeven om een mijlpaal in de geschiedenis van de informatica te bereiken.
Hij is leider van de Google-onderzoeksgroep die werkt aan het bouwen van verbazingwekkend krachtige computerchips die gegevens manipuleren met behulp van de eigenaardigheden van de kwantumfysica. Tegen het einde van dit jaar, zegt Martinis, zal zijn team een apparaat bouwen dat quantum suprematie bereikt, wat betekent dat het een bepaalde berekening kan uitvoeren die buiten het bereik van een conventionele computer ligt. Het bewijs zal komen van een soort dragrace tussen de chip van Google en een van 's werelds grootste supercomputers.
We denken dat we klaar zijn om dit experiment te doen. Het is iets wat we nu kunnen doen, zegt Martinis.
Een reden voor zijn vertrouwen is dat de ongeveer 25-koppige groep van Google een nieuwe kwantumchip heeft gemaakt die de belangrijkste ontwerpfuncties test die nodig zijn om een apparaat te maken voor die onderlinge wedstrijd.
Quantumchips vertegenwoordigen digitale gegevensbits met behulp van qubits, apparaten die een aantal moeilijke berekeningen kunnen versnellen door gebruik te maken van de contra-intuïtieve fysica van de kwantummechanica. Onderzoekers hebben tot nu toe kwantumcomputing aangetoond met slechts kleine groepen qubits. Google heeft resultaten vrijgegeven van een chip met negen qubits op een rij, maar Martinis zegt dat hij een raster van 49 qubits nodig heeft voor zijn quantum suprematie-experiment.
De nieuwste chip van Google heeft slechts zes qubits, maar ze zijn gerangschikt in een configuratie van twee bij drie, wat volgens Martinis aantoont dat de technologie van het bedrijf nog steeds werkt wanneer qubits naast elkaar worden genesteld, zoals in grotere apparaten.
Google's chip klaar om te testen. Google
De chip van zes qubits is ook een test van een fabricagemethode waarbij de qubits en de conventionele bedrading die ze aanstuurt, worden gemaakt op afzonderlijke chips die later aan elkaar worden gehecht. Die aanpak, een belangrijk aandachtspunt van het Google-team sinds het iets meer dan twee jaar geleden werd opgericht, is bedoeld om de extra controlelijnen te elimineren die nodig zijn in een grotere chip, die de werking van qubits kan verstoren.
Dat proces werkt allemaal, zegt Martinis. Nu zijn we klaar om snel te gaan. Ontwerpen voor apparaten met 30 tot 50 qubits zijn al in de maak, zegt hij. Hij flitste kort beelden van de zes-qubit-chip op tijdens de recente IEEE TechIgnite-conferentie in Burlingame, Californië, maar zijn groep heeft de technische details nog niet officieel bekend gemaakt.
Martinis kwam eind 2014 bij Google van de Universiteit van Californië, Santa Barbara, waar hij nog steeds hoogleraar is (zie Google lanceert inspanningen om zijn eigen kwantumcomputer te bouwen). Zijn team is een van de vele industriële onderzoeksgroepen die recentelijk zijn gevormd of uitgebreid dankzij groeiende tekenen dat de technologie achter quantum computing beter hanteerbaar wordt. De race om kwantumprocessors te ontwikkelen omvat Intel, Microsoft, IBM en zelfs startups (zie 10 Breakthrough Technologies 2017: Practical Quantum Computers).
Simon Gustavsson , een hoofdonderzoeker in een onderzoeksgroep voor kwantumcomputers aan het MIT, zegt dat Google een van de leiders is. Het is redelijk vergelijkbaar tussen Google en IBM, zegt hij.
Het uitvoeren van zijn quantum suprematie-experiment dit jaar zou het concurrentievermogen van het zoekbedrijf onderstrepen, hoewel quantumprocessors veel groter zouden moeten zijn dan 50 qubits om nuttig werk te kunnen doen.
Het wordt een academische mijlpaal, zegt Chris Monroe , een professor aan de Universiteit van Maryland en medeoprichter van de quantum computing-startup IonQ. Daarna moet je nog uitzoeken hoe je het schaalbaarder en programmeerbaarder kunt maken.
Martinis is het ermee eens dat er nog veel moet gebeuren, maar hij stelt dat het experiment een maatstaf kan worden voor iedereen die beweert een werkende kwantumcomputer te hebben.
Hij zegt ook dat het doelwit managers bij Google en medeoprichter Sergey Brin van het bedrijf heeft geholpen te beseffen dat de technologie echt wordt. Ze snappen het allemaal en zijn er erg enthousiast over, zegt Martinis. We proberen ondersteuning te krijgen binnen Google en dit experiment was erg goed om andere technici met ons te laten praten.