Experts van twee bekende bedrijven, Google en IBM, zijn enkele maanden geleden een wedstrijd op het gebied van computertechnologie aangegaan. Vertegenwoordigers van Google hebben de succesvolle voltooiing van quantumcomputing gepresenteerd en zich gepositioneerd als leiders in dit marktsegment. En na enige tijd zeiden ingenieurs van IBM dat de door hen gemaakte supercomputer dezelfde berekeningen met een veel grotere nauwkeurigheid uitvoert. De betrokken tijd is bijna identiek aan die van Google’s kwantummachine.
Veel bekende wetenschappers hebben vraagtekens gezet bij de mogelijkheid om een kwantumcomputer te maken die nuttige en reële problemen kan oplossen, en dit ondanks het feit dat de machine zelf een zeer nuttige uitvinding is. De veelzijdigheid van de kwantumtechnologie maakt het mogelijk deel te nemen aan de creatie van de nieuwste intelligente systemen, de ontwikkeling van bijgewerkte cryptografische technieken, sommige soorten batterijen. En tegelijkertijd zijn deskundigen zeer sceptisch over de potentiële toepassingen van dergelijke computers.
De Franse wetenschapper Michel Diaconov werkt al enkele jaren aan quantumcomputing… Daardoor kwam hij tot de conclusie dat willekeurige fouten in de werking van machines onvermijdelijk zijn… Het feit dat bestaande kwantumcomputers werken op een kwantumbitsysteem, en moderne computers werken volgens het principe van de binaire code. Een fundamenteel kenmerk van kwantumbits is hun vermogen om in superpositie te bestaan, waarin zij tegelijkertijd nul en één kunnen zijn. Trouwens, zelfs op een aanzienlijke afstand van elkaar, interageren qubits met elkaar.
Een kwantumprocessor in superpositie kan dus tegelijkertijd een enorm aantal oplossingen presenteren. Deze mogelijkheid verhoogt de rekensnelheid aanzienlijk en versnelt ook de optimalisatieprocessen. Grote bedrijven over de hele wereld investeren enorme bedragen in de ontwikkeling van kwantumcomputingtechnieken. Zo bouwde China een nieuw onderzoekscentrum van 10 miljard dollar en ontwikkelde de EU een onderzoeksplan van 1 miljard euro.
Een van de prioritaire toepassingen van kwantumcomputers is het bestuderen van algoritmen voor het breken van encryptiesystemen. Wil een computer echter de belangrijkste taken op dit gebied aankunnen, dan moet hij meer dan honderdduizend qubits bezitten. Ondertussen beschikken moderne kwantummachines over niet meer dan 100 soortgelijke eenheden. Tegelijkertijd is het voor de goede werking van apparaten noodzakelijk dat de kleinste fouten in de interactie tussen het systeem en de omgeving worden geëlimineerd. Tot dusver is dit niet gelukt.
Wat zijn de belangrijkste verschillen en overeenkomsten tussen kwantummachines en supercomputers? Welke toepassingen hebben ze en hoe kunnen ze concurreren op het gebied van snelheid en rekenkracht?
Kwantumcomputers en supercomputers zijn beide krachtige rekenmachines, maar ze werken op totaal verschillende manieren. Kwantumcomputers maken gebruik van kwantummechanica en qubits om complexe berekeningen uit te voeren, terwijl supercomputers traditionele bits en klassieke berekeningen gebruiken.
Een belangrijk verschil is dat kwantumcomputers in staat zijn om meerdere berekeningen tegelijkertijd uit te voeren dankzij het principe van superpositie, terwijl supercomputers sequentieel werken. Dit maakt kwantumcomputers in theorie veel sneller voor specifieke taken, zoals het oplossen van complexe wiskundige problemen of het kraken van beveiligingscodes.
Aan de andere kant hebben supercomputers een bewezen staat van dienst en kunnen ze goed presteren bij taken die geen gebruik maken van de unieke mogelijkheden van kwantumcomputers. Ze worden vaak gebruikt in wetenschappelijk onderzoek, simulaties en data-analyse.
In termen van snelheid en rekenkracht zijn kwantumcomputers veelbelovend, maar ze staan nog in de kinderschoenen en worden nog steeds verbeterd. Supercomputers zijn daarentegen al zeer krachtig en worden continu geoptimaliseerd. Het is dus waarschijnlijk dat ze elkaar zullen aanvullen en verschillende doelen zullen dienen in de wereld van geavanceerde berekeningstechnologieën.
Kwantummachines en supercomputers zijn beide geavanceerde computersystemen, maar met verschillende werking en toepassingen. Het belangrijkste verschil is dat kwantummachines gebruik maken van kwantummechanica om informatie te verwerken, terwijl supercomputers werken met klassieke bits. Kwantummachines hebben het potentieel om complexe problemen veel sneller op te lossen dan supercomputers, zoals het kraken van encryptiecodes of het modelleren van moleculen. Echter, op dit moment zijn kwantummachines nog in een experimenteel stadium en supercomputers zijn nog steeds superieur als het gaat om rekenkracht en snelheid voor algemene toepassingen. Het is echter mogelijk dat in de toekomst kwantummachines supercomputers kunnen gaan overtreffen op specifieke taken, wat hen tot geduchte concurrenten zou maken.