Google bereikt verifieerbaar quantumvoordeel met Willow-chip en Quantum Echoes

Google heeft met zijn nieuwe Willow-quantumchip en het algoritme Quantum Echoes volgens CEO Sundar Pichai een wetenschappelijke doorbraak bereikt.

De technologie, gepubliceerd in Nature op 22 oktober 2025, zou het eerste verifieerbare quantumvoordeel ooit opleveren en tot 13.000 keer sneller rekenen dan de beste klassieke supercomputers.

De aankondiging van Sundar Pichai op X (voorheen Twitter) veroorzaakte wereldwijde aandacht in de technologische en wetenschappelijke gemeenschap. Volgens Google is met de Willow-chip een punt bereikt waarop een quantumcomputer niet alleen sneller is dan een klassieke machine, maar waarvan de resultaten ook controleerbaar en herhaalbaar zijn door andere onderzoekers.

Het bijbehorende algoritme, genaamd Quantum Echoes, voert berekeningen uit over de interactie tussen atomen in moleculen. Daarbij gebruikt het principes van nucleaire magnetische resonantie (NMR), dezelfde technologie die ook in MRI-scanners wordt toegepast.

De berekeningen zouden 13.000 keer sneller verlopen dan via klassieke methodes, wat volgens Google een nieuwe standaard zet voor real-world toepassingen van quantumcomputing.

De Willow-chip bevat 105 qubits (quantumbits) en maakt gebruik van een verbeterde vorm van foutencorrectie. Waar eerdere quantumcomputers nog toenemende fouten vertoonden bij grotere schaal, meldt Google dat Willow juist stabieler wordt naarmate het aantal qubits groeit.

Dit maakt de weg vrij voor de eerste praktische experimenten met quantumalgoritmen buiten het laboratorium.

Volgens Google kunnen dergelijke berekeningen op termijn worden ingezet voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen, materialen en chemische verbindingen die klassieke supercomputers niet kunnen modelleren.

In een testopdracht voerde Willow een complexe berekening uit in minder dan vijf minuten, terwijl de snelste conventionele supercomputer daar theoretisch 10 septiljoen (10²⁵) jaar voor nodig zou hebben.

Hoewel de prestaties indrukwekkend zijn, benadrukt Google dat deze doorbraak geen bedreiging vormt voor moderne cryptografie. De chip kan geen RSA- of andere versleutelingssystemen kraken. De berekeningen zijn specifiek afgestemd op natuurkundige en moleculaire simulaties.

Toch onderstrepen experts dat het moment nadert waarop post-quantum cryptografie noodzakelijk wordt. Overheden en bedrijven werken al aan nieuwe algoritmen die bestand zijn tegen toekomstige quantumcomputers.

Voor kunstmatige intelligentie (AI) opent de ontwikkeling nieuwe perspectieven. Quantumcomputers kunnen enorme datasets genereren of simuleren, wat AI-modellen helpt om beter te trainen en sneller tot wetenschappelijke doorbraken te komen. Zo groeit het samenspel tussen quantumtechnologie en AI-toepassingen gestaag.

De claim van 13.000× sneller rekenen is indrukwekkend, maar moet worden geplaatst in context: het gaat om één specifiek algoritme, op één taak, met één type hardware.

Onafhankelijke replicatie door andere onderzoeksteams is essentieel voordat de prestatie als algemeen quantumvoordeel kan worden beschouwd.

Daarnaast blijft foutencorrectie op grote schaal een grote uitdaging. Het is nog onduidelijk of Willow kan worden opgeschaald naar duizenden of miljoenen qubits zonder dat de stabiliteit afneemt. Ook vragen wetenschappers zich af of de resultaten buiten het laboratorium (bij hogere temperaturen en complexere systemen) standhouden.

Toch zien onderzoekers in deze stap een belangrijk signaal. Voor het eerst is sprake van een verifieerbare, herhaalbare berekening die klassieke systemen structureel overtreft.

De komende jaren zal blijken of Quantum Echoes zich vertaalt naar tastbare toepassingen. Google en partners onderzoeken hoe de methode kan worden gebruikt voor moleculaire modellering in medicijnontwikkeling en voor nieuwe materialen met specifieke geleidende of magnetische eigenschappen.

Mocht deze aanpak standhouden, dan zou 2025 later kunnen worden gezien als het jaar waarin quantumcomputing van theorie naar praktijk ging en waarin de eerste stappen werden gezet richting de echte quantumrevolutie in wetenschap en technologie.