China heeft Hanyuan-2 geïntroduceerd, een kwantumcomputer gebaseerd op neutrale atomen die door de ontwikkelaars wordt beschreven als de eerste ter wereld met een dubbele kernarchitectuur. Het systeem is aangekondigd door Zhongke Kuyuan Technology, een bedrijf uit Wuhan dat verbonden is aan de Chinese Academie voor Wetenschappen, en vertegenwoordigt een evolutie van Hanyuan-1, het apparaat dat het bedrijf in 2024 lanceerde als hun eerste commerciële kwantumcomputer op basis van deze technologie.
Dit apparaat combineert twee onafhankelijke matrices van neutrale atomen en telt 200 fysieke qubits: 100 rubidium-87 atomen en 100 rubidium-85 atomen. Volgens informatie verspreid door Science and Technology Daily en verzameld door lokale organisaties in Wuhan, kunnen deze twee “kernen” parallel werken om lasten te verdelen of functioneren onder een hoofd- en hulpkernschema, met als doel stabielere logische qubits te bouwen.
De aankondiging past binnen de wereldwijde race om de ontwikkeling van schaalbare, minder fragiele en eenvoudiger te bedienen kwantumcomputers buiten laboratoriumomstandigheden. Maar het gaat ook gepaard met een belangrijke waarschuwing: er zijn nog geen onafhankelijke en diepgaande metriekgegevens gepubliceerd over doorvoerfideliteit, foutpercentages, effectieve connectiviteit of prestaties gebaseerd op vergelijkbare benchmarks. In kwantumcomputing is het aantal qubits belangrijk, maar vormt het niet het enige maatstaf voor de daadwerkelijke bruikbaarheid van een machine.
Een neutrale atoomarchitectuur met laag energieverbruik
Hanyuan-2 gebruikt neutronen atoomkwantumcomputing, een aanpak die individuele atomen vangt en manipuleert via lasersystemen. Deze technologie wordt als veelbelovend beschouwd omdat het reconfigureerbare qubit-matrices mogelijk maakt, lange coherentieperioden behoudt en theoretisch met minder fysieke complexiteit schaalbaar zou kunnen zijn in vergelijking met andere architecturen.
Een opvallend aspect van het Chinese systeem is het energieverbruik. Zhongke Kuyuan beweert dat Hanyuan-2 met minder dan 7 kW kan werken en geen complex cryogeen omgeving vereist, in tegenstelling tot veel platforms gebaseerd op supergeleidende qubits. Het apparaat wordt gepresenteerd in een gestandaardiseerd kastformaat met een compact lasersysteem voor koeling, wat de installatie in onderzoeks- of ontwikkelomgevingen zonder de extreme infrastructuur van andere kwantumcomputers zou moeten vergemakkelijken.
Het bedrijf meldt verder dat het systeem meer dan 500 optische grijpers gebruikt en dat de levensduur van de qubits 100 seconden bereikt. Dit zijn significante cijfers, vooral in een architectuur waar de stabiliteit van gevangen atomen en de precisie van operaties een grote rol spelen in de prestaties. Echter, om de positie van Hanyuan-2 te evalueren, is uitgebreide en technische informatie nodig die de community in staat stelt het systeem correct te vergelijken met andere oplossingen.
Het concept van “dubbele kern” is bovendien delicaat. Bij klassieke informatica betekent een dual-core processor duidelijk en meetbaar wat het is. In kwantumcomputing kan deze vergelijking gebruiksvriendelijk zijn, maar het kan de werkelijkheid ook te simpel maken. Wat China presenteert als een dubbele kern lijkt meer op twee gecoördineerde kwantummatrices binnen dezelfde machine dan op een directe kopie van het multicore-model dat we kennen van traditionele CPU’s.
De belofte: parallelisme en stabielere logische qubits
Volgens de verantwoordelijken kan Hanyuan-2 op twee manieren werken. De eerste is parallel verwerkingsproces, waarbij beide kernen gelijktijdig taken uitvoeren. De tweede manier is een hoofd-hulpconfiguratie, waarbij een matrix bijdraagt aan verbeterde stabiliteit van het systeem en betrouwbaardere logische qubits voorbereidt.
Deze tweede optie is cruciaal, omdat de grootste uitdaging in kwantumcomputing niet ligt in het vergroten van het aantal fysieke qubits, maar in het realiseren van silliconen met fouten die laag genoeg zijn. Qubits zijn gevoelig voor ruis, interferentie en coherentieverlies. Daarom streeft de industrie naar logische qubits, die meerdere fysieke qubits combineren om informatie-eenheden te vormen die meer fouttolerant zijn.
Microsoft en Atom Computing kondigden bijvoorbeeld in 2024 vooruitgang aan met logische qubits op basis van neutrale atomen en met foutdetectie en -correctie, terwijl QuEra Aquila aanbiedt, een cloud-toegankelijke kwantumprocessor van 256 neutrale atomen met publieke technische documentatie. Atom Computing promoot ook hun systeem AC1000 met meer dan 1.200 volledig verbonden qubits.
Deze vergelijkingen verminderen niet de waarde van Hanyuan-2, maar plaatsen het wel in context. De 200 qubits van het Chinese systeem zijn een respectabele hoeveelheid, al is het niet de grootste in de sector. Hun belangrijkheid ligt meer in de duale architectuur, het lage energieverbruik en de mogelijkheid om zonder complexe cryogene koeling te werken, dan in de pure kwantumnumber van qubits.
Het grote gat: ontbreken van verifieerbare benchmarks
Het probleem bij de aankondiging is het gebrek aan voldoende publieke data om de daadwerkelijke prestaties te meten. Er zijn, voor zover bekend, geen betrouwbare cijfers gepubliceerd over deurfideliteit bij één- en tweekwabjs, foutpercentages, circuitdiepte, uitvoertijd, kwaliteit van verstrengeling, prestaties met bekende algoritmen of resultaten uit erkende benchmarks.
Tom’s Hardware benadrukte deze tekortkoming bij het coverage van de lancering: Hanyuan-2 wordt gepresenteerd met een ambitieuze bewering, maar zonder peer-reviewed publicaties of gedetailleerde metriekgegevens die een eerlijke vergelijking met andere neutrale atoomplatforms mogelijk maken.
In kwantumcomputing is dit punt essentieel. Een systeem met veel qubits kan weinig waarde hebben als de fouten snel toenemen. Evenzo kan een minder uitgebreide machine wel degelijk wetenschappelijk of commercieel waardevol zijn als het betere fideliteit, betere programmeertools, stabiele cloud-toegang en reproduceerbare resultaten biedt.
Het ontbreken van benchmarks betekent niet dat Hanyuan-2 onbelangrijk is. Het impliceert wel dat de impact met voorzichtigheid moet worden beoordeeld. Het laat zien dat China blijft investeren in alternatieve kwantumarchitecturen en dat de bedrijven binnen haar wetenschappelijke ecosysteem willen overgaan van laboratoriumpilots naar meer geïntegreerde systemen. Echter, de validatie zal plaatsvinden zodra er vergelijkbare technische resultaten worden gepubliceerd en vooral wanneer externe onderzoekers met het apparaat kunnen werken.
Hanyuan-2 weerspiegelt ook een bredere trend: de ontwikkeling van kwantumcomputing verloopt niet meer via een enkel pad. Supergeleiders, ionen gefixeerd, fotonica, silicium en neutrale atomen concurreren met elk hun eigen voordelen en beperkingen. In dat kader kunnen laag energieverbruik en het ontbreken van extreme cryogene infrastructuur belangrijke troeven zijn, vooral als de systemen een hoge operationele kwaliteit behouden.
Het Chinese initiatief is dus relevant, maar niet definitief. Hanyuan-2 kan een teken zijn van technologische volwassenheid van neutraal-atoom-kwantumarchitecturen in China, hoewel de werkelijke positie ten opzichte van Atom Computing, QuEra, Quantinuum, IBM of Google afhangt van nog niet gepubliceerde gegevens.
Veelgestelde vragen
Wat is Hanyuan-2?
Hanyuan-2 is een Chinese neutraal-atoom kwantumcomputer gepresenteerd door Zhongke Kuyuan Technology. De ontwikkelaars claimen dat het het eerste systeem van dit type is met een dubbele kernarchitectuur.
Hoeveel qubits heeft Hanyuan-2?
Het apparaat telt 200 fysieke qubits, verdeeld over 100 rubidium-87 en 100 rubidium-85 atomen.
Waarom is het energieverbruik opmerkelijk?
Het bedrijf stelt dat Hanyuan-2 minder dan 7 kW verbruikt en geen complexe cryogene omgeving nodig heeft, wat de inzetbaarheid ten opzichte van andere kwantumarchitecturen kan vergemakkelijken.
Welke gegevens ontbreken om het werkelijke prestatieniveau te beoordelen?
Publieke en vergelijkbare metriekgegevens ontbreken over deurfideliteit, foutpercentages, connectiviteit, circuitdiepte, foutcorrectie en resultaten bij erkende benchmarks.
vía: STdaily