Google Verlaagt Quantumfoutpercentages 40-voud met Magic State Cultivation

Googles Quantum AI-divisie kondigde op 15 oktober 2026 aan dat het een techniek genaamd magic state cultivation op zijn Willow-quantumprocessor had aangetoond, waardoor fouten in een specifieke klasse van quantumtoestanden ongeveer 40 keer waren verminderd in vergelijking met niet-gecultiveerde toestanden, volgens een bericht op Googles officiële blog. Het werk werd dezelfde dag in het tijdschrift Science gepubliceerd.

Wat Google aankondigde

Het experiment produceerde zogenaamde logische T-toestanden – een soort magic state dat vereist is voor bepaalde quantumoperaties – met een logische getrouwheid van 99,99%, wat Google beschrijft als een record voor dit soort toestand. Het artikel werd geschreven door Google-onderzoekers, waaronder Emma Rosenfeld en Craig Gidney, volgens het blogbericht van het bedrijf. De onderliggende cultivatietechniek werd oorspronkelijk in 2024 ontwikkeld door Google-onderzoekers Craig Gidney, Noah Shutty en Cody Jones, volgens rapportage door Interesting Engineering.

Hoe magic state cultivation werkt

Magic states zijn zeer nauwkeurige quantumtoestanden die nodig zijn om complexe berekeningen uit te voeren die verder gaan dan wat klassieke computers kunnen doen, en elk kan slechts eenmaal worden gebruikt, volgens het account van Interesting Engineering van het Google-onderzoek. Cultivatie werkt als een filterproces: een ruis quantum-toestand wordt in een klein gebied van de processor geïnjecteerd, gecoördineerde metingen controleren het op fouten, mislukte pogingen worden verworpen, en de toestanden die slagen worden uitgebreid voor gebruik in grotere berekeningen.

Volgens cijfers gerapporteerd door het Duitse outlet Blocktrainer werden ongeveer 92% van de pogingen afgewezen tijdens het experiment – wat betekent dat slechts ongeveer 8% van de runs een bruikbare, hooggetrouwe magic state produceerde. Het team van Google zei ook dat het praktische interferentieproblemen heeft opgelost, zoals drift in laboratoriumelektrische apparatuur en temperatuurveranderingen, door processorbesturing te verbeteren en een nieuwe benchmarkmethode te ontwikkelen op basis van het cultivatieproces zelf, volgens het blogbericht van Google.

Waarom magic states een knelpunt zijn

Google heeft eerder geschat dat het produceren van foutgecorrigeerde magic states tot 95% van de totale capaciteit van een quantumcomputer zou kunnen verbruiken, waardoor hun efficiënte creatie een van de meest ernstige resourcebeperkingen van het veld wordt, zoals gerapporteerd door Interesting Engineering en herhaald in Googles eigen blogbericht. Het verminderen van het foutpercentage en de overhead die nodig is om betrouwbare magic states te genereren, wordt gezien als een voorwaarde voor het bouwen van quantumcomputers die geschikt zijn voor nuttige, grootschalige berekeningen.

Wat het betekent – en wat niet

Het blogbericht van Google beschrijft het resultaat als de eerste demonstratie van een praktische oplossing voor het magic state bottleneck, met de waarschuwing dat de techniek op grotere schaal moet worden aangetoond voordat het real-world quantum-applicaties kan ondersteunen. Het bedrijf gaf geen tijdlijn voor wanneer cultivatie zou kunnen worden ingezet in een fullscale, foutvaste quantumcomputer.

De aankondiging heeft ook aandacht getrokken van cryptocurrency-commentators omdat magic states en Shors algoritme theoretisch verband houden met het breken van bepaalde cryptografische systemen. Het Duitse outlet Blocktrainer rapporteerde dat hoewel de vooruitgang in principe zou kunnen helpen Shor-algoritmeberekeningen in de toekomst efficiënter te maken, onderzoekers nog ver verwijderd zijn van het daadwerkelijk breken van de ECDSA- en Schnorr-handtekeningschema's die Bitcoin beveiligen, en dat de ontwikkeling in plaats daarvan het belang van voortgezet post-quantumcryptografieonderzoek onderstreept.

Achtergrond

De aankondiging voegt zich bij een reeks mijlpalen die Google voor zijn supergeleidende Willow-chip heeft gerapporteerd als onderdeel van zijn bredere quantumfoutcorrectieonderzoeksprogramma. Het laatste resultaat richt zich specifiek op het verminderen van de kosten en foutpercentage van magic state-productie in plaats van op het demonstreren van een volledige, toepassingsklare quantumcomputer.