De kwantumcomputer van Google heeft een berekening die 47 jaar zou hebben geduurd op een supercomputer teruggebracht tot seconden

De kwantumcomputer van Google, Sycamore, heeft een taak volbracht die bijna een halve eeuw zou hebben geduurd voor een conventionele computer. Deze prestatie, die voortbouwt op de wetten van de kwantummechanica, heeft het potentieel om gebieden zoals wetenschappelijk onderzoek te verstoren door ongekende modelleringsmogelijkheden te bieden. Het roept echter beveiligingsproblemen op, omdat deze rekenkracht bestaande cryptografische systemen in gevaar kan brengen.

Quantum computing, een veld dat ooit sciencefiction leek, is nu een tastbare realiteit. Deze technologie, die gebruik maakt van de buitengewone principes van de kwantummechanica, heeft het potentieel om de manier waarop we informatie verwerken en problemen oplossen fundamenteel te veranderen.

In deze context heeft Google, een van de belangrijkste spelers in de sector, onlangs een aankondiging gedaan die de aandacht van de hele wereld trok. Zijn kwantumcomputer, Sycamore genaamd, voerde in seconden berekeningen uit die voor een conventionele computer 47 jaar zouden hebben geduurd. Deze doorbraak zou, indien bevestigd, een grote stap voorwaarts betekenen in de ontwikkeling van kwantumcomputing. Het maakt de weg vrij voor innovatieve toepassingen op verschillende gebieden, van wetenschappelijk onderzoek tot computerbeveiliging, terwijl het nieuwe uitdagingen en vragen oproept. De studie is beschikbaar op het platform
arXiv.

De kwantumcomputer van Google: een buitengewone machine

De kwantumcomputer van Google, bekend als Sycamore, is dus een machine die, net als zijn concurrenten, de grenzen verlegt van wat we voor mogelijk hielden op het gebied van berekeningen. De sleutel tot deze prestatie ligt in het principe van kwantumsuperpositie. Simpel gezegd betekent dit dat een quantumbit, of qubit, tegelijkertijd de waarde 0 en 1 kan aannemen.

Dit is een fundamentele breuk met klassieke computers, waar een bit altijd maar 0 of 1 kan zijn. Dit betekent dat een kwantumcomputer vele mogelijkheden tegelijk kan verwerken, waardoor hij berekeningen met een ongeëvenaarde snelheid kan uitvoeren.

Het is echter belangrijk op te merken dat kwantumsuperpositie een gevoelige toestand is die behouden moet blijven. Qubits zijn erg gevoelig voor hun omgeving en kunnen gemakkelijk van streek raken, wat kan leiden tot verkeerde inschattingen. Dit is een van de vele uitdagingen die onderzoekers moeten overwinnen om kwantumcomputers praktisch te maken voor dagelijks gebruik.

Een revolutie in wetenschappelijk onderzoek

De potentiële impact van deze hack is enorm. Voor wetenschappelijk onderzoek zullen kwantumcomputers het mogelijk maken om complexe systemen, zoals moleculaire interacties, met ongekende precisie te modelleren. Dit zou de weg kunnen effenen voor grote ontdekkingen op gebieden als scheikunde, biologie en natuurkunde.

De implicaties van deze hack gaan verder dan het versnellen van berekeningen. Het zou de manier kunnen veranderen waarop we wetenschappelijk onderzoek zelf benaderen, waardoor we complexe systemen kunnen modelleren en begrijpen die voorheen buiten ons bereik lagen. In combinatie met kunstmatige intelligentie kan de komst van deze technologie nog maar één liefhebber achterlaten. Bovendien had een kunstmatige intelligentie onlangs de krachtigste antiverouderingsmolecule tot nu toe kunnen onthullen.

Implicaties van IT-beveiliging

Als de vooruitgang van Google onmiskenbaar indrukwekkend is, is dat niet zonder gevolgen. Een van de belangrijkste implicaties met betrekking tot computerbeveiliging. De rekenkracht van kwantumcomputers kan inderdaad veel bestaande cryptografische systemen overbodig maken.

Moderne cryptografische systemen vertrouwen op de complexiteit van wiskundige berekeningen. RSA-codering, veel gebruikt om online transacties te beveiligen, berust op de moeilijkheid om grote getallen in hun priemfactoren te verwerken. Voor een typische computer is deze taak erg moeilijk en tijdrovend, waardoor codering veilig is. Met een kwantumcomputer als Sycamore kunnen deze berekeningen echter veel sneller worden uitgevoerd. Bestaande versleutelingssystemen kunnen zelfs in veel kortere tijd worden gehackt.

Dit is de belangrijkste uitdaging van computerbeveiliging. Onderzoekers en technologiebedrijven zullen dus nieuwe encryptiemethoden moeten vinden die bestand zijn tegen de kracht van kwantumcomputers. Dit kan inhouden dat er nieuwe versleutelingsalgoritmen worden ontwikkeld of dat de principes van de kwantummechanica worden gebruikt om een ​​zogenaamd “kwantumcijfer” te creëren.

Een stap vooruit, maar er is nog een lange weg te gaan

Maar er is nog veel werk aan de winkel om kwantumcomputers toegankelijk te maken. Grote technische uitdagingen, zoals foutcorrectie en qubit-stabiliteit, moeten nog worden overwonnen.

Bovendien moet nog worden bepaald hoe we deze technologie effectief kunnen integreren in onze bestaande computersystemen. Ondanks deze uitdagingen is Google Advertising een belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van deze technologie.

bron : arXiv