Negen ionen op een chip haalden 25 miljoen op

Negen ionen en een ronde zes keer groter dan alles ervoor

Pavel Hrmo leidt een bedrijf waarvan de meest geavanceerde machine negen ionen vasthoudt. Op 28 juli kondigde ZuriQ, de spin-off van de ETH Zurich die hij als bestuursvoorzitter leidt, een seedronde aan van 25,5 miljoen dollar onder leiding van de Parijse quantumspecialist Quantonation, met Forward.one, Extantia, Firgun Ventures en alle eerdere financiers. Daarvoor had het bedrijf in totaal 4,2 miljoen dollar opgehaald. De nieuwe ronde is ongeveer zes keer zijn hele financieringsgeschiedenis.

Waartegen het geld werd opgehaald is een matrix van drie bij drie met negen individueel bestuurde calciumionen op een enkele microgefabriceerde chip, die ZuriQ omschrijft als de eerste van nature tweedimensionale reeks gevangen ionen en de grootste in zijn soort die tot nu toe is getoond. Het team ging van vier mensen naar achttien. Het kapitaal gaat naar aanwerving, onderzoek en chipfabricage, met als doel honderden qubits op een enkele chip te plaatsen.

Afgezet tegen de rest van de sector oogt het getal absurd. Commerciële systemen met gevangen ionen en supergeleidende systemen worden genoemd in tientallen, honderden en duizenden. Negen zou in geen enkele ranglijst opduiken, en geen serieuze investeerder heeft het daarvoor aangezien.

Waarom het ertoe doet: een zaal vol professionele investeerders keek naar een negen en legde 25,5 miljoen dollar vast. Of zij hebben ongelijk, of het aantal qubits is niet wat hier geprijsd wordt. De tweede lezing is de bruikbare, en zij reikt ver voorbij quantumrekenen.

Het getal in de kop is het verkeerde getal

ZuriQ verkoopt geen niveau, het verkoopt een helling. Hrmo verwoordt het zelf zo dat de architectuur van de grond af tweedimensionaal is, waardoor het aantal qubits dat op een chip past veel gemakkelijker zou moeten groeien dan bij systemen die op een oudere blauwdruk zijn gebouwd. Dat is een uitspraak over de afgeleide, niet over de waarde: wat de volgende qubit kost, niet hoeveel er vandaag zijn.

Daarom kan een demonstratie met negen ionen meer waard zijn dan de honderd van een ander. Honderd qubits op een architectuur waarvan de kosten per extra qubit steil oplopen, is een machine dicht bij haar plafond. Negen op een architectuur die ze goedkoop toevoegt, is een machine dicht bij haar vloer. De twee getallen zijn niet vergelijkbaar, en ze in dezelfde zin zetten, zoals vrijwel alle berichtgeving doet, levert een rangorde op die niets betekent.

Kort samengevat: wanneer een technisch vakgebied een enkel kengetal meldt, vraag dan of de verkoper een positie claimt of een veranderingstempo. Bijna elke geloofwaardige hardwaregok in een vroege fase is een tempoclaim in de kleren van een positie, en bijna elke misleidende is het omgekeerde.

Statische velden in plaats van oscillerende

De reden waarom de helling anders zou kunnen zijn is een echte verandering in de natuurkunde en niet een fijnere afwerking van het vakmanschap. Gewone ionenvallen, Paul-vallen genoemd, houden ionen vast met snel oscillerende radiofrequentievelden. Dat werkt goed en zo werken de meeste machines met gevangen ionen, maar het duwt ontwerpers ertoe ionen op te stellen in eendimensionale ketens verbonden door knooppunten. Groeien betekent knooppunten toevoegen, en juist daar hoopt de moeilijkheid zich op.

ZuriQ gebruikt in plaats daarvan Penning-microvallen: een groot homogeen statisch magneetveld gecombineerd met spanningen op een microgefabriceerde elektrodenmatrix. Omdat er niets oscilleert, kan een ion overal boven het chipoppervlak worden vastgehouden en verplaatst, en dat is wat een werkelijk tweedimensionaal rooster mogelijk maakt in plaats van een lijn met hoeken.

Het vermelden waard: hier heeft niemand een verhaal verzonnen om geld op te halen. De aanpak werd in maart 2024 in Nature gepubliceerd door een groep van de ETH Zurich samen met de Leibniz Universiteit Hannover en de Physikalisch-Technische Bundesanstalt, het Duitse nationale metrologie-instituut, en Hrmo staat bij de auteurs. Het bedrijf rust op natuurkunde die al door vakgenoten is beoordeeld, wat een wezenlijk ander risicoprofiel geeft dan een claim die alleen in een presentatie bestaat.

Het basispercentage waartegen deze gok loopt

Architectuurgokken in rekenhardware mislukken vaker dan ze slagen, en ze mislukken meestal laat. Het patroon is bekend: een nieuwe aanpak laat een schoon resultaat op kleine schaal zien, het schaalbaarheidsargument klopt op papier, en dan wordt een probleem dat bij negen verwaarloosbaar was bij negenhonderd overheersend. Niets aan deze ronde vertelt u dat ZuriQ aan dat patroon is ontsnapt. Een seedronde bewijst dat specialisten het argument geloofwaardig vonden, niet dat het argument juist is.

Wat het beeld werkelijk zou bijstellen is smal en verdient het vooraf te worden opgeschreven. Groeit de matrix met een orde van grootte terwijl elk ion afzonderlijk bestuurbaar blijft. Blijven de foutpercentages bij die omvang in hetzelfde bereik als bij negen. Werkt de meerlaagse fabricage die grotere chips vergen ook buiten een onderzoeksomgeving. Tot die tijd luidt de eerlijke beschrijving: een veelbelovende architectuur met een enkele demonstratie erachter.

Ja, maar: dat een gok onbewezen is maakt meekijken niet zinloos. Het maakt het goedkoop. U hoeft niets te kopen, en drie concrete mijlpalen volgen kost een paar minuten per jaar.

Christophe Jurczak van Quantonation verwoordde de investeringsgedachte eenvoudig: een veelvoorkomend misverstand is dat de quantumrace al beslist zou zijn, en dat is niet zo. Dat verklaart eerlijk waarom er nog steeds geld naar nieuwe architecturen gaat. Het is geen uitspraak dat een ervan op schaal werkt, en zo moet het ook niet gelezen worden.

Wat dit aan uw kant niet verandert

Niets aan deze ronde zou een enkele datum in uw beveiligingsplanning moeten verschuiven. De verleiding na een kop over quantumfinanciering is die te lezen als een aftelsignaal, en verkopers van migratiediensten zullen hem precies zo presenteren. Dat is hij niet. Een onderzoekschip met negen ionen staat vele ordes van grootte af van alles wat de cryptografie bedreigt die uw systemen vandaag beschermt.

De data die post-quantumplanning zouden moeten sturen komen uit twee bronnen, en geen van beide is een persbericht. De eerste is hoelang uw eigen gegevens vertrouwelijk moeten blijven, want versleuteld verkeer dat nu wordt onderschept kan worden bewaard en later aangevallen, zodat informatie met een geheimhoudingstermijn van vijftien jaar nu al is blootgesteld aan een machine die nog niet bestaat. De tweede is wat uw toezichthouder of uw grootste klant op schrift zet. Beide zijn vandaag te kennen en geen van beide hangt af van welke architectuur wint.

Een instructie: neem uw drie gevoeligste gegevensstromen, noteer voor elk hoeveel jaar die geheim moet blijven, en laat dat getal de volgorde van uw migratie bepalen. Kijk daarna pas weer naar het vakgebied wanneer een machine echt werk uitvoert, niet wanneer er een geld ophaalt.

Lees hierna: Europa's kwantumkampioen noteert in New York  |  Europa opent een pilotlijn voor eigen quantumchips