Kwantumcomputer ter grootte van voetbalveld (video)

Britse natuurkundigen hebben nu een blauwdruk gemaakt voor een machine ter grootte van een voetbalveld die volgens hen de duizelingwekkende snelheden kan halen waarmee problemen kunnen worden aangepakt die ver buiten het bereik van de huidige krachtigste supercomputers liggen.

Het systeem is gebaseerd op een modulair ontwerp waarbij een aantal kwantumcomputers met elkaar wordt gekoppeld. Dat zou kunnen worden opgeschaald tot vrijwel elke grootte.

"Jarenlang zei men dat het totaal onmogelijk zou zijn om een echte kwantumcomputer te construeren. Wij hebben met ons werk niet alleen aangetoond dat het kan, maar leveren nu ook een gedetailleerd bouwplan voor een grootschalige machine", zegt onderzoeksleider professor Winfried Hensinger, hoofd van de  Ion Quantum Technology Group aan de  University of Sussex.

Dit is niet voor het eerst dat een dergelijk modulair systeem wordt voorgesteld, maar eerdere benaderingen adviseerden het gebruik van lichtgolven om via optische vezels de modulen met elkaar te verbinden. De interacties tussen de modulen onderling zouden dan echter veel langzamer zijn dan de kwantumberekeningen binnen de modulen. Dat zou een rem zetten op de totale snelheid van het systeem.

In het nieuwe ontwerp worden de ionen die de kwantumbits vormen getransporteerd met behulp van elektrische velden en dat resulteert in 1000 maal snellere verbindingen.

Ook de regeling van de qubits gaat veel eenvoudiger. In eerdere ontwerpen waren laser nodig die nauwkeurige moeten worden gericht op elk ion en dat vereist een enorme engineering-inspanning als het gaat om miljarden qubits. In plaats daarvan gebruikt het nieuwe system microgolfvelden en een zorgvuldige toepassing van spanningen.

De onderzoekers benadrukken dat er nog aanzienlijke technische uitdagingen zijn voor de bouw van een computer op de voorgestelde schaal, nog afgezien van de kosten. Maar ze hebben al plannen aangekondigd voor de bouw van een prototype, dat 1 à 2 miljoen pond gaat kosten.