Kwantummechanica van Microsoft

In 2012 kondigden natuurkundigen in Nederland een ontdekking aan in de deeltjesfysica die begon te kletsen over een Nobelprijs. In een klein staafje halfgeleiderkristal dat koeler was dan de ruimte, hadden ze de eerste glimp opgevangen van een vreemd deeltje genaamd het Majorana-fermion, waarmee ze eindelijk een voorspelling uit 1937 bevestigden. Het was een vooruitgang die schijnbaar niets te maken had met de uitdagingen van de verkoop van kantoorproductiviteitssoftware of concurreren met Amazon in cloud computing, maar Craig Mundie, die toen de technologie- en onderzoeksstrategie van Microsoft leidde, was opgetogen. De diepzinnige ontdekking - deels onderschreven door Microsoft - was cruciaal voor een project bij het bedrijf dat het mogelijk moest maken om immens krachtige computers te bouwen die gegevens verwerken met behulp van kwantumfysica. Het was een cruciaal moment, zegt Mundie. Dit onderzoek leidde ons naar een manier om een ​​van deze systemen te realiseren.

Microsoft is nu bijna een decennium bezig met dat project en is net begonnen er in het openbaar over te praten. Als het lukt, kan de wereld drastisch veranderen. Sinds de natuurkundige Richard Feynman in 1982 voor het eerst het idee van een kwantumcomputer opperde, hebben theoretici bewezen dat een dergelijke machine problemen zou kunnen oplossen waarvoor de snelste conventionele computers honderden miljoenen jaren of langer zouden duren. Kwantumcomputers kunnen onderzoekers bijvoorbeeld betere tools geven om nieuwe medicijnen of superefficiënte zonnecellen te ontwerpen. Ze zouden een revolutie teweeg kunnen brengen in kunstmatige intelligentie.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2014

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

De vooruitgang in de richting van dat computationele nirvana is traag geweest omdat niemand in staat is geweest een voldoende betrouwbare versie te maken van de basisbouwsteen van een kwantumcomputer: een kwantumbit, of qubit, die kwantumeffecten gebruikt om gegevens te coderen. Academische en overheidsonderzoekers en bedrijfslaboratoria bij IBM en Hewlett-Packard hebben ze allemaal gebouwd. Kleine aantallen zijn met elkaar verbonden en de resulterende apparaten verbeteren. Maar niemand kan de fysica goed genoeg beheersen om deze qubits als basis te laten dienen voor een praktische computer voor algemeen gebruik.

Microsoft moet zelfs nog een qubit bouwen. Maar in het soort paradox dat op het gebied van de kwantumfysica kan worden verwacht, is het misschien ook dichterbij dan wie dan ook om kwantumcomputers praktisch te maken. Het bedrijf ontwikkelt een nieuw soort qubit, bekend als een topologische qubit, grotendeels gebaseerd op die ontdekking in 2012 in Nederland. Er is een goede reden om aan te nemen dat dit ontwerp immuun zal zijn voor de schilfering die bestaande qubits teistert. Het zal ook beter geschikt zijn voor massaproductie. Wat we doen is analoog aan het maken van de eerste transistor, zegt Peter Lee, hoofd research bij Microsoft. Zijn bedrijf werkt ook aan hoe de circuits van een computer gemaakt met topologische qubits kunnen worden ontworpen en bestuurd. En Microsoft-onderzoekers die aan algoritmen voor kwantumcomputers werken, hebben aangetoond dat een machine die uit slechts honderden qubits bestaat, scheikundige simulaties kan uitvoeren die de capaciteit van een bestaande supercomputer te boven gaan.

In het komende jaar zullen de door Microsoft ondersteunde natuurkundige laboratoria beginnen met het testen van cruciale onderdelen van het qubit-ontwerp, volgens een blauwdruk die is ontwikkeld door een buitenaards wiskundig genie. Als die tests werken, kan een bedrijf waarvan algemeen wordt aangenomen dat het vastzit in het verleden van computers, zijn toekomst openen.

Nog vreemder: een natuurkundige van het legendarische maar vervaagde Bell Labs zou daar als eerste kunnen komen.

Vastgebonden in knopen

In een zonnige kamer op 100 meter van de Stille Oceaan geeft Michael Freedman, de aanstichter en technisch brein achter het project van Microsoft, toe dat hij zich minderwaardig voelt. Als je begint na te denken over kwantumcomputing, realiseer je je dat je zelf een soort onhandige chemisch-analoge computer bent, zegt hij. Freedman, die 63 is, is directeur van Station Q, de Microsoft-onderzoeksgroep die leiding geeft aan de inspanningen om een ​​topologische qubit te maken, vanuit een tiental kantoren op de campus van de Universiteit van Californië, Santa Barbara. Hij is fit en gebruind en heeft stof op zijn schoenen van het lopen over een strandpad naar de lunch.

Als zijn geest een onhandige chemische computer is, is het een buitengewone. Freedman, een wiskundig wonderkind dat op 16-jarige leeftijd naar UC Berkeley ging en twee jaar later afstudeerde, was 30 toen hij een versie oploste van een van de langst bestaande problemen in de wiskunde, de Poincaré vermoeden . Hij werkte het uit zonder iets op te schrijven en visualiseerde de vervorming van vierdimensionale vormen in zijn hoofd. Ik had mijn weg door de ruzie gevonden, herinnert Freedman zich. Toen hij die innerlijke visie vertaalde in een bewijs van 95 pagina's, verdiende het de Fields-medaille, de hoogste eer in de wiskunde.

Dat bevestigde Freedman's positie als toonaangevend licht in de topologie, de discipline die zich bezighoudt met eigenschappen van vormen die niet veranderen wanneer die vormen worden vervormd. (Een oude grap zegt dat topologen een koffiekopje niet van een donut kunnen onderscheiden - beide zijn oppervlakken die door een enkel gat zijn doorboord.) Maar hij werd in 1988 in de natuurkunde getrokken nadat een collega een verband ontdekte tussen een deel van de wiskunde die de topologie van knopen en een theorie die bepaalde kwantumverschijnselen verklaart. Het was iets moois, zegt Freedman. Hij zag meteen dat deze verbinding een machine met dezelfde kwantumfysica in staat zou kunnen stellen om problemen op te lossen die te moeilijk zijn voor conventionele computers. Onwetend dat het concept van quantum computing al bestond, had hij het onafhankelijk opnieuw uitgevonden.

Freedman bleef aan dat idee werken en in 1997 trad hij toe tot de Microsoft-onderzoeksgroep voor theoretische wiskunde. Kort daarna werkte hij samen met een Russische theoretisch fysicus, Alexei Kitaev, die had bewezen dat een topologische qubit gevormd door dezelfde fysica veel betrouwbaarder zou kunnen zijn dan qubits die andere groepen bouwden. Freedman begon uiteindelijk te voelen dat hij iets op het spoor was dat aandacht verdiende buiten zijn ijle wereld van diepe wiskunde en natuurkunde. In 2004 verscheen hij op het kantoor van Craig Mundie en kondigde aan dat hij een manier zag om een ​​qubit te bouwen die betrouwbaar genoeg was om op te schalen. Uiteindelijk heb ik een soort pitch gemaakt, zegt Freedman. Het leek erop dat als je de technologie wilde gaan bouwen, je dat zou kunnen.

Mundie heeft het gekocht. Hoewel Microsoft niet had geprobeerd kwantumcomputers te ontwikkelen, kende hij hun opmerkelijke potentieel en de langzame vooruitgang die was geboekt bij het bouwen ervan. Ik was meteen gefascineerd door het idee dat er misschien een heel andere aanpak was, zegt hij. Een dergelijke vorm van computergebruik zou waarschijnlijk de basis blijken te zijn van een transformatie die lijkt op wat klassieke computers de afgelopen 60 jaar voor de planeet hebben gedaan. Hij zette een poging op om de topologische qubit te maken, met een enigszins nerveuze Freedman aan het roer. Nooit in mijn leven had ik zelfs maar een transistorradio gebouwd, zegt Freedman.

verre droom

In sommige opzichten zou een kwantumcomputer niet zo verschillen van een conventionele. Beide handelen in gegevensbits die in binaire vorm worden weergegeven. En beide soorten machines bestaan ​​uit basiseenheden die bits vertegenwoordigen door als een schakelaar tussen verschillende toestanden te schakelen. In een conventionele computer kan elke minuscule transistor op een chip worden uitgeschakeld om een 0 of voor een een . Maar vanwege de eigenzinnige regels van de kwantumfysica, die het gedrag van materie en energie op extreem kleine schaal bepalen, kunnen qubits trucs uitvoeren die ze buitengewoon krachtig maken. Een qubit kan een kwantumtoestand binnengaan die bekend staat als superpositie, wat in feite staat voor 0 en een tegelijkertijd. Eenmaal in een superpositietoestand kunnen qubits zo met elkaar verbonden of verstrengeld raken dat elke operatie die de ene beïnvloedt, onmiddellijk het lot van de andere verandert. Vanwege superpositie en verstrengeling kan een enkele bewerking in een kwantumcomputer delen van een berekening uitvoeren die veel, veel meer bewerkingen zouden vergen voor een equivalent aantal gewone bits. Een kwantumcomputer kan in wezen een groot aantal mogelijke computationele paden parallel verkennen. Voor sommige soorten problemen groeit het voordeel van een kwantumcomputer ten opzichte van een conventionele exponentieel met de hoeveelheid gegevens die moet worden verwerkt. Hun kracht is nog steeds een verrassing voor mij, zegt Raymond Laflamme , uitvoerend directeur van het Institute for Quantum Computing aan de Universiteit van Waterloo, in Ontario. Ze veranderen de basis van de informatica en wat we bedoelen met wat berekenbaar is.

Over ongeveer een jaar zullen de door Microsoft ondersteunde natuurkundige laboratoria beginnen met het testen van het qubit-ontwerp.

Maar zuivere kwantumtoestanden zijn erg kwetsbaar en kunnen alleen worden waargenomen en gecontroleerd in zorgvuldig bedachte omstandigheden. Om een ​​superpositie stabiel te laten zijn, moet de qubit worden afgeschermd tegen schijnbaar triviale ruis, zoals willekeurig stoten van subatomaire deeltjes of zwakke elektrische velden van nabije elektronica. De twee beste huidige qubit-technologieën vertegenwoordigen bits in de magnetische eigenschappen van individuele geladen atomen die vastzitten in magnetische velden of als de kleine stroom in circuits van supergeleidend metaal. Ze kunnen superposities niet langer dan fracties van een seconde bewaren voordat ze instorten in een proces dat bekend staat als decoherentie. Het grootste aantal qubits dat samen is gebruikt, is slechts zeven.

Sinds 2009 test Google een machine die door de startup D-Wave Systems op de markt wordt gebracht als 's werelds eerste commerciële kwantumcomputer, en in 2013 kocht het een versie van de machine met 512 qubits. Maar die qubits zijn vast verbonden met een circuit voor een bepaald algoritme, waardoor het aantal problemen waaraan ze kunnen werken, wordt beperkt. Indien succesvol, zou deze benadering het kwantumcomputer-equivalent van een tang creëren - een handig hulpmiddel dat slechts voor bepaalde taken geschikt is. De conventionele benadering die door Microsoft wordt nagestreefd, biedt een volledig programmeerbare computer - het equivalent van een volledige gereedschapskist. En bovendien hebben onafhankelijke onderzoekers niet kunnen bevestigen dat de machine van D-Wave echt functioneert als een kwantumcomputer. Google is onlangs een eigen hardwarelab gestart om te proberen een versie te maken van de technologie die dat oplevert.

De zoektocht naar manieren om decoherentie te bestrijden en de fouten die het in berekeningen introduceert, is het veld van kwantumcomputers gaan domineren. Om een ​​qubit echt schaalbaar te maken, zou het waarschijnlijk slechts ongeveer eens op een miljoen bewerkingen per ongeluk moeten decoheren, zegt Chris Monroe , een professor aan de Universiteit van Maryland en co-leider van a quantum computing-project gefinancierd door het Ministerie van Defensie en de Intelligence Advanced Research Projects Activity. Tegenwoordig decoheren de beste qubits meestal duizenden keren zo vaak.

Microsoft's Station Q heeft misschien een betere aanpak. De kwantumstaten die Freedman in de natuurkunde hebben gelokt - die optreden wanneer elektronen in een vlak in bepaalde materialen worden gevangen - zouden de stabiliteit moeten bieden waar een qubit-bouwer naar hunkert, omdat ze van nature doof zijn voor veel van de ruis die conventionele qubits destabiliseert. Binnenin deze materialen nemen elektronen vreemde eigenschappen aan bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt, waardoor zogenaamde elektronenvloeistoffen worden gevormd. De collectieve kwantumeigenschappen van de elektronenvloeistoffen kunnen worden gebruikt om een ​​beetje aan te duiden. De elegantie van het ontwerp, samen met subsidies voor geld, apparatuur en computertijd, heeft enkele van 's werelds toonaangevende natuurkundige onderzoekers ertoe verleid om samen te werken met Microsoft. (Het bedrijf wil niet zeggen welk deel van zijn jaarlijkse R&D-uitgaven van $ 11 miljard naar het project gaat.)

De vangst is dat de fysica onbewezen blijft. Om de kwantumeigenschappen van elektronenvloeistoffen als bits te gebruiken, zouden onderzoekers bepaalde deeltjes erin moeten manipuleren, ook wel bekend als niet-Abeliaanse anyons, zodat ze om elkaar heen draaien. En hoewel natuurkundigen verwachten dat er niet-Abeliaanse anyons bestaan, is er geen definitief gedetecteerd.

Majorana-deeltjes, het soort niet-Abeliaanse iedereen waar Station Q en zijn medewerkers naar op zoek zijn, zijn bijzonder ongrijpbaar. Voor het eerst voorspeld door de teruggetrokken Italiaanse natuurkundige Ettore Majorana in 1937, niet lang voordat hij op mysterieuze wijze verdween, hebben ze fysici tientallen jaren geboeid omdat ze de unieke eigenschap hebben hun eigen antideeltjes te zijn, dus als twee elkaar ooit ontmoeten, vernietigen ze elkaar in een flits van energie.

Niemand had geloofwaardig bewijs geleverd dat ze bestonden tot 2012, toen Leo Kouwenhoven van de Technische Universiteit Delft in Nederland, die financiering en begeleiding had gekregen van Microsoft, aankondigde dat hij ze had gevonden in nanodraden gemaakt van de halfgeleider indiumantimonide. Hij had de juiste soort elektronenvloeistof tot leven gewekt door de nanodraad aan het ene uiteinde aan te sluiten op een stuk supergeleidende elektrode en aan het andere uiteinde een gewone. Het bood de sterkste ondersteuning tot nu toe voor het ontwerp van Microsoft. De bevinding heeft ons enorm veel vertrouwen gegeven dat we echt iets op het spoor zijn, zegt Lee van Microsoft. De groep van Kouwenhoven en andere laboratoria proberen nu de resultaten van het experiment te verfijnen en aan te tonen dat de deeltjes gemanipuleerd kunnen worden. Om de vooruitgang te versnellen en de weg vrij te maken voor mogelijke massaproductie, is Microsoft begonnen samen te werken met industriële bedrijven om de levering van halfgeleider-nanodraden en de supergeleidende elektronica veilig te stellen die nodig zou zijn om een ​​topologische qubit te besturen.

Desondanks heeft Microsoft zijn qubit nog niet. Er moet een manier worden gevonden om Majorana-deeltjes om elkaar heen te bewegen in de bewerking die nodig is om het equivalent van te schrijven 0 s en een s. Materiaalwetenschappers van het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen hebben onlangs een manier gevonden om nanodraden met zijtakken te bouwen, waardoor het ene deeltje opzij kan schuiven terwijl een ander deeltje passeert. Charlie Marcus, een onderzoeker daar die sinds het eerste ontwerp met Microsoft heeft gewerkt, bereidt zich nu voor om een ​​werkend systeem te bouwen met de nieuwe draden. Ik zou zeggen dat dit ons het komende jaar bezig zal houden, zegt hij.

Succes zou het qubit-ontwerp van Microsoft valideren en een einde maken aan recente suggesties dat Kouwenhoven het Majorana-deeltje in 2012 misschien toch niet heeft gedetecteerd. Maar John Preskill, hoogleraar theoretische natuurkunde aan Caltech, zegt dat de topologische qubit niets meer is dan een mooie theorie. Ik ben dol op het idee, maar na enkele jaren van serieuze inspanning is er nog steeds geen hard bewijs, zegt hij.

Het quantum computing-onderzoek van Bob Willett bij Bell Labs is veelbelovend.

Competitieve fysica

Bij Bell Labs in New Jersey zegt Bob Willett dat hij het bewijs heeft gezien. Hij tuurt over zijn bril naar een matzwarte kristallen rechthoek ter grootte van een vingertop. Het heeft met de hand gesoldeerde draden rond de randen en fijne zigzaglijnen van aluminium op het oppervlak. En in het midden van de chip, in een gebied met een doorsnede van minder dan een micrometer, meldt Willett dat hij niet-Abelse personen heeft gedetecteerd. Als hij gelijk heeft, is Willett verder dan wie dan ook die met Microsoft samenwerkt. En in zijn reeks kleine, zorgeloze laboratoria bereidt hij zich nu voor om te bouwen wat - als het werkt - 's werelds eerste topologische qubit zal zijn. We maken nu de overgang van de wetenschap naar de technologie, zegt hij. Zijn poging heeft historische echo's. In de gang van zijn labs staat een glazen vitrine met de eerste transistor erin, gemaakt op deze plek in 1947.

Het apparaat van Willett is een versie van een ontwerp dat Microsoft grotendeels heeft opgegeven. Tegen de tijd dat het project van het bedrijf begon, hadden Freedman en zijn medewerkers vastgesteld dat het mogelijk moest zijn om een ​​topologische qubit te bouwen met behulp van kristallen van ultrazuiver galliumarsenide die elektronen vangen. Maar in vier jaar van experimenten vonden de door Microsoft ondersteunde natuurkundige laboratoria geen sluitend bewijs van niet-Abelse iemands. Willett had jarenlang aan soortgelijke natuurkunde gewerkt en na het lezen van een artikel van Freedman over het ontwerp, besloot hij het zelf te proberen. In een reeks artikelen die tussen 2009 en 2013 werden gepubliceerd, meldde hij dat hij die cruciale deeltjes in zijn eigen op kristallen gebaseerde apparaten had gevonden. Wanneer een kristal wordt afgekoeld met vloeibaar helium tot minder dan 1 Kelvin (-272,15 ° C) en wordt blootgesteld aan een magnetisch veld, vormt zich in het midden een elektronenvloeistof. Willett gebruikt elektroden om de deeltjes langs de rand te stromen; als het niet-Abelse mensen zijn die rond hun tegenhangers in het centrum cirkelen, zouden ze de topologische toestand van de elektronenvloeistof als geheel moeten veranderen. Hij heeft resultaten gepubliceerd van verschillende experimenten waarin hij veelbetekenende schommelingen zag, die theoretici hadden voorspeld, in de stroom van die stromende deeltjes. Hij gaat nu verder met het bouwen van een qubit-ontwerp. Het is niet veel ingewikkelder dan zijn eerste experiment: slechts twee van dezelfde circuits die rug aan rug op hetzelfde kristal zijn geplaatst, met extra elektroden die elektronenvloeistoffen met elkaar verbinden en kwantumtoestanden kunnen coderen en uitlezen die het equivalent van 0 s en een s.

Willett hoopt dat dit apparaat de scepsis over zijn resultaten, die niemand anders heeft kunnen repliceren, de kop zal indrukken. Charlie Marcus, een medewerker van Microsoft, zegt dat Willett signalen zag die wij niet zagen. Willett stelt dat Marcus en anderen hun apparaten te groot hebben gemaakt en kristallen hebben gebruikt met belangrijke verschillen in hun eigenschappen. Hij zegt dat hij dat onlangs heeft bevestigd door een aantal apparaten te testen die zijn gemaakt volgens de specificaties die door andere onderzoekers zijn gebruikt. Nu ik heb gewerkt met de materialen waarmee ze werken, begrijp ik waarom ze ermee zijn gestopt, want het is vervelend, zegt hij.

Een van de kristallen waarop Willett zegt topologische qubits te hebben gedetecteerd.

Bell Labs, nu eigendom van het Franse telecommunicatiebedrijf Alcatel-Lucent, is kleiner en armer dan het was toen AT&T, onbetwist als het Amerikaanse telefoonmonopolie, veel onderzoekers liet doen wat ze wilden. Sommige kamers van Willett kijken uit op de stoffige, gehavende grond die dit jaar achterbleef toen een hele vleugel van het lab werd gesloopt. Maar met minder mensen in de buurt dan de laboratoria lang geleden hadden, is het gemakkelijker om toegang te krijgen tot de apparatuur die hij nodig heeft, zegt hij. En Alcatel is meer gaan investeren in zijn project. Willett werkte vroeger met slechts drie andere natuurkundigen, maar onlangs begon hij ook samen te werken met wiskundigen en optica-experts. Het management van Bell Labs heeft gevraagd naar het soort problemen dat met een klein aantal qubits kan worden opgelost. Het groeit uit tot een relatief grote inspanning, zegt hij.

Willett ziet zichzelf als een academische collega van de Microsoft-onderzoekers in plaats van een zakelijke concurrent, en hij wordt nog steeds uitgenodigd voor Freedman's tweejaarlijkse symposia die Microsoft-medewerkers en andere vooraanstaande natuurkundigen naar Santa Barbara brengen. Maar het management van Microsoft is tijdens recente vergaderingen duidelijker naar voren gekomen, zegt Willett, en hij heeft soms het gevoel gehad dat hij van een ander bedrijf was, de zaken ongemakkelijk maakte.

Het zou meer dan alleen ongemakkelijk zijn als Willett Microsoft zou verslaan om te bewijzen dat het idee dat het verdedigde, kan werken. Als Microsoft een praktische route naar quantum computing zou openen, zou dat verrassend zijn. Voor de verdorde Bell Labs, eigendom van een bedrijf dat niet eens in de computerbusiness zit, zou het verbazingwekkend zijn.

Kwantumcode

Op de lommerrijke campus van Microsoft in Redmond, Washington zwoegen duizenden software-engineers om bugs op te lossen en functies toe te voegen aan Windows en Microsoft Office. Toeristen poseren in het bedrijfsmuseum voor foto's met een levensgrote uitsnede van een Bill Gates uit 1978 en zijn eerste werknemers. In het hoofdonderzoeksgebouw leidt Krysta Svore een tiental mensen die werken aan software voor computers die misschien nooit zullen bestaan. Het team zoekt uit wat de eerste generatie kwantumcomputers voor ons zou kunnen doen.

De groep is opgericht omdat kwantumcomputers weliswaar krachtig zouden zijn, maar niet elk probleem kunnen oplossen. En slechts een handvol kwantumalgoritmen is in voldoende detail ontwikkeld om te suggereren dat ze praktisch zouden kunnen zijn op echte hardware. Quantum computing is mogelijk zeer ontwrichtend, maar we moeten begrijpen waar de kracht zit, zegt Svore.

Wij geloven dat er een kans is om iets te doen dat de basis zou kunnen zijn van een geheel nieuwe economie.

Geen enkele kwantumcomputer zal ooit in je zak passen, vanwege de manier waarop qubits onderkoeld moeten worden (tenzij iemand natuurlijk een kwantumcomputer gebruikt om een ​​betere qubit te ontwerpen). Ze zouden eerder worden gebruikt als datacenters of supercomputers om diensten via internet aan te drijven, of om problemen op te lossen waardoor andere technologieën kunnen worden verbeterd. Een veelbelovend idee is om kwantumcomputers te gebruiken voor superkrachtige chemiesimulaties die de voortgang van grote problemen op gebieden zoals gezondheid of energie zouden kunnen versnellen. Een kwantumcomputer zou de werkelijkheid zo nauwkeurig kunnen nabootsen dat hij jaren van ploeteren in het laboratorium zou kunnen vervangen, zegt Svore. Volgens het Department of Energy wordt tegenwoordig ongeveer een derde van de Amerikaanse supercomputertijd besteed aan simulaties voor scheikunde of materiaalkunde. De groep van Svore heeft een algoritme ontwikkeld waarmee zelfs een kwantumcomputer van de eerste generatie veel complexere problemen kan aanpakken, zoals het virtueel testen van een katalysator voor het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer, in slechts enkele uren of minuten. Het is een potentieel dodelijke toepassing van kwantumcomputers, zegt ze.

Maar het is mogelijk om talloze andere geweldige toepassingen voor te stellen. De groep van Svore heeft een aantal van de eerste bewijzen geleverd dat kwantumcomputers kunnen worden gebruikt voor machine learning, een technologie die steeds belangrijker wordt voor Microsoft en zijn rivalen. Recente ontwikkelingen op het gebied van beeld- en spraakherkenning hebben geleid tot een razernij van nieuw onderzoek naar kunstmatige intelligentie. Maar ze vertrouwen op clusters van duizenden computers die samenwerken, en de resultaten blijven nog steeds ver achter bij de menselijke mogelijkheden. Quantumcomputers kunnen de beperkingen van de technologie overwinnen.

Zo'n werk helpt verklaren hoe het eerste bedrijf dat een kwantumcomputer bouwde, een voordeel zou kunnen behalen dat vrijwel ongekend is in de geschiedenis van de technologie. We geloven dat er een kans is om iets te doen dat de basis zou kunnen zijn van een geheel nieuwe economie, zegt Peter Lee van Microsoft. Zoals je zou verwachten, zeggen hij en alle anderen die aan kwantumhardware werken, optimistisch te zijn. Maar met nog zoveel te doen, voelt de prijs even ver weg als altijd. Het is alsof qubit-technologie zich in een superpositie bevindt tussen het veranderen van de wereld en het uiteenvallen in niets meer dan een reeks obscure onderzoekspapers. Dat is het soort ondenkbaar waar mensen die aan kwantumtechnologie werken elke dag mee te maken hebben. Maar met zo'n grote uitbetaling, wie kan het hen kwalijk nemen dat ze er een klap op hebben gegeven?

Dit verhaal is op 10 oktober bijgewerkt om een ​​foutieve verwijzing naar een buste van Thomas Edison te verwijderen.

zich verstoppen