17 feb. 1999
1 minuut
Het geheugen van kwantumcomputers kan informatie maar heel korte tijd opslaan. Hoe kunnen ze in die tijd zoveel mogelijk berekeningen uitvoeren? CWI-onderzoeker Koen Groenland ontwikkelde methoden om dit te doen door een lange reeks berekeningen te vervangen door één enkele snelle stap die vele kwantumbits tegelijkertijd hierbij betrekt.
"De snelle ontwikkeling van kwantumhardware heeft ons op het punt gebracht dat kwantumcomputers bijna kunnen concurreren met conventionele computers voor specifieke problemen. Wetenschappers kunnen niet wachten om de eerste de eerste algoritmen op deze computers te testen, bijvoorbeeld om chemische reacties beter te begrijpen of om nieuwe medicijnen te ontwikkelen. Toch zullen de kwantumcomputers die de komende jaren beschikbaar zullen komen waarschijnlijk zeer beperkt zijn, omdat ze slechts enkele tientallen tot een paar honderd bits aan informatie kunnen opslaan en slechts een klein aantal rekenstappen kunnen standhouden voordat het geheugen door ruis wordt vertroebeld."
Groenland ontwierp nieuwe kwantumprotocollen die de fysica van de hardware gebruiken om grotere bouwstenen van algoritmen te construeren. Hij hoopt dat dit vroege kwantumcomputers in staat stelt om berekeningen uit te voeren die anders te lang zouden duren.
Inspiratie voor deze technieken kwam uit de vaste-stoffysica. "Veel kwantumcomputers bestaan uit atomen die op een specifieke plaats vastgepind zijn, vergelijkbaar met hoe atomen zich rangschikken in een kristalstructuur in een vaste stof. Dankzij een schat aan resultaten uit de vaste-stoffysica kunnen we ook begrijpen hoe kwantumcomputers zich gedragen als meerdere qubits op elkaar inwerken. Een voorbeeld is het gebruik van resonantie in kwantumsystemen, waar het gebruik van laserlicht met de juiste frequentie ervoor kan zorgen dat atomen snel naar een andere toestand overgaan. Dit is precies wat nodig is om een bruikbare kwantumoperatie berekening te verkrijgen."
Anderen lazen ook
