Hoe Quantum Computing werkt

De mensen van het in München gevestigde ontwerpteam Kurzgesagt - uitgesproken als koorts-ge-ZA-kt, Duits voor "in het kort" of "in een notendop" - hebben nog een prachtig ontworpen en uitgevoerde uitlegvideo uitgebracht, en deze keer zijn ze aan het tackelen quantum computers.

Trouw aan de naam beginnen de Kurzgesagt-video's met de basis en klimmen ze doelgericht naar een conclusie. Dat is een grote opdracht om iets quantum aan te pakken. Vergeet niet dat Richard Feynman, een van de belangrijkste drijfveren achter de theorie van de kwantumelektrodynamica, beroemde grapte: "Ik denk dat ik gerust kan zeggen dat niemand quantummechanica begrijpt."

Dus brengt Kurzgesagt hier met een bewonderenswaardig gemak een zware last op de schouders. Beginnend met een bespreking van de computergeschiedenis, leren we hoe de grootte van een individuele transistor in de loop van de tijd enorm is geslonken, een resultaat dat wordt beschreven door de groots met de naam Moore's Law. Maar we lijken de dagen van krimpende transistors achter ons te laten en de fysieke limieten van conventionele transistors te benaderen. De transistors van vandaag komen bijvoorbeeld op ongeveer 14 nanometer. Ter vergelijking, het HIV-virus heeft een diameter van 120 nanometer. Een rode bloedcel is ongeveer 6.000 nanometer breed.

Hier is een van de motiverende factoren voor kwantumcomputingonderzoek: als we niet meer en meer transistors in een kleinere en kleinere ruimte kunnen stoppen - en tegelijkertijd het verdomde ding efficiënt koelen - moeten we op zoek naar andere manieren om de efficiëntie van computers te verbeteren. Quantum computing zou ons laten profiteren van een bizar kenmerk van kwantumsystemen: ze kunnen in meerdere toestanden tegelijk zijn. (Althans, dat is een manier om quantum-superpositie te beschrijven.)

De video is een beetje vrolijker dan gerechtvaardigd is door de huidige stand van kwantumcomputingonderzoek en maakt misschien wijselijk geen melding van de moeilijkheden bij het handhaven van de kwantumsystemen die nodig zijn voor quantum computing. Dat gezegd zijnde, ze zijn waarschijnlijk niet zo ver weg hiermee: "Op dit moment weten we niet of quantum computing slechts een zeer gespecialiseerde tool of een grote revolutie voor de mensheid zal zijn. We hebben geen idee waar de grenzen van technologie liggen en er is maar één manier om erachter te komen. '

Kurzgesagt beheert een YouTube-kanaal dat is toegewijd aan de maandelijkse video's van het team, allemaal uitgewerkt in die karakteristieke 2D-animatiestijl en geuit door de 'serieuze' Steve Taylor. Bekijk hun video's over hoe Facebook video-inhoud steelt en, mijn persoonlijke favoriet, hun tweedelige serie over de Fermi Paradox.