Google gift voor quantumonderzoek
Assistent professor Vedran Dunjko en zijn team krijgen een gift van 100.000 euro van Google om hen te steunen in hun quantumonderzoek. Het onderzoek spitst zich toe op de vraag of quantumcomputers nieuwe manieren kunnen bieden om de mysteries van de hoge-energiefysica te begrijpen. Google zet zich in om ambitieus onderzoek te ondersteunen op gebieden die het bedrijf van groot belang acht, waaronder quantum.
Het onderzoek is getiteld "Novel system-inspired model-based quantum machine learning algorithm for prediction and generation of High-Energy Physics data". Vedran Dunjko (LIACS en LION) legt uit: ‘De quantumcomputers van nu en de nabije toekomst stellen ons voor dezelfde uitdaging als de laser dat deed in zijn begindagen. In de theorie werd voorspeld dat de laser een bron van zeer speciaal, zeer krachtig licht zou zijn. Maar in die tijd waren er nog geen duidelijke toepassingen voor. Critici van het idee noemden het een probleem dat op zoek was naar een oplossing. Spoel een paar decennia vooruit naar nu en de laser vind je terug in allerlei technologieën: communicatie, computers, printers en geneeskunde bij operaties.’
Hetzelfde probleem doet zich nu voor op het gebied van quantumcomputers. ‘Van de huidige quantumcomputers is bekend dat zij een aantal klassiek onmogelijke berekeningen kunnen uitvoeren. Maar de berekeningen waarvan wij weten hoe we ze moeten uitvoeren, zijn zonder praktisch nut. In wezen weten we niet hoe we quantumcomputers moeten programmeren voor nuttige taken.’
Leren van data
Het idee dat de wetenschappers nu hebben is dat quantum machine learning een mogelijkheid biedt om dit probleem op te lossen. Door quantumcomputers te laten leren van data, zonder ze expliciet te programmeren. Het is echter nog niet duidelijk welk soort data het beste bij quantumcomputers past: de eerste echt nuttige toepassing voor quantum machine learning. ‘Gezond verstand suggereert dat gegevens afkomstig van echt quantumgebeurtenissen misschien wel de match zijn die we zoeken. Aangezien quantum alles te maken heeft met het nanoscopische, wat zou er dan meer quantum kunnen zijn dan gegevens afkomstig van elementaire deeltjesexperimenten in de hoge-energiefysica.’
Onderzoekers van het Leidse interfacultaire applied quantum algorithms (aQa) gaan dit vermoeden onderzoeken. Zo willen ze achterhalen of quantumcomputers nieuwe manieren kunnen bieden om de mysteries van de hoge-energiefysica te begrijpen. Zowel CERN als Google werken mee aan dit project.