For å gjøre store fremskritt i utviklingen av medisin, fusjonsenergi og KI vil ikke tradisjonelle datamaskiner strekke til. Derfor har det siden slutten av 1990-tallet blitt forsket på kvantedatamaskiner som bruker kvantefysikk i stedet for tradisjonell logikk. Men veien dit er lang og full av problemer. Nå sier Googles Quantum KI-laboratorium at de har tatt et stort skritt fremover.
I motsetning til tradisjonelle datamaskiner, som bruker «bits» som kan være 1 eller 0, er alt annerledes i kvanteverdenen. Der snakker vi om kvantebiter, eller qubits – quantum binary digits. I stedet har den en tilstand som kan være et sted midt imellom, eller begge deler på en gang.
Problemet er at kvantebiter påvirkes av omgivelsene, noe som kan endre resultatet og introdusere feil i beregningene. Og jo flere kvantebiter en kvantedatamaskin har, desto større blir utfordringen. Det Google har klart, er å bruke teknologi for kvantefeilkorrigering til å redusere antallet feil eksponentielt i takt med at antallet qubits øker. Denne prestasjonen er kjent i bransjen som »under terskelen«, og har vært et mål for forskningen helt siden kvantefeilkorreksjon ble introdusert i 1995.
I tillegg har man klart å oppnå dette i sanntid, noe som er en forutsetning for en praktisk kvantedatamaskin. Andre gjennombrudd er at man har klart å få kretsens kvantebiter til å opprettholde et logisk nivå i nesten 100 mikrosekunder, fem ganger lenger enn tidligere.
For å forstå den overlegne hastigheten til en kvantedatamaskin bruker Google en ytelsestest som kalles Random Circuit Sampling. Willow fullførte testen på 5 minutter, mens verdens raskeste superdatamaskin ville trengt 10 kvadrillioner år. Det er 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 år, eller lenger enn universet har eksistert.
Det skal imidlertid sies at RCS ikke har noen praktisk nytte, og at Willow er bygget for å fungere godt til den oppgaven. Testmetoden er kontroversiell ettersom konkurrentene bruker «quantum volume» for å beskrive ytelsen, og Google har ikke presentert hvordan Willow gjør dette.
Willow viser at Google har nådd trinn 2 av 6 i sin plan om å bygge en fungerende kvantedatamaskin med feilkorreksjon.
Les mer på Googles blogg
