Onderdelen op computerchips worden steeds kleiner. Deze trend kan echter niet onbeperkt doorgaan: als de componenten net zo klein zijn als atomen, zullen quantum-effecten een rol spelen. Hierdoor ontstaan fouten. Bij zijn onderzoek naar quantumcomputers berekende Falk Unger van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam met hoeveel fouten gewone, 'klassieke' computers toch nog goed kunnen werken. Hij promoveert donderdag 18 september aan de Universiteit van Amsterdam op zijn proefschrift 'Noise in Quantum and Classical Computation & Non-locality'. Ungers resultaten kunnen gebruikt worden om de limiet van Moore's Law te helpen voorspellen.
De Wet van Moore stelt dat door technologische vooruitgang het aantal elektronische schakelingen op een computerchip ongeveer elke twee jaar verdubbelt. In moderne computers treden zo weinig storingen op, dat foutcorrectie nog geen grote rol speelt. Shekhar Borkar (Intel) schatte in 2005 echter dat binnen tien jaar de steeds kleinere elektronische schakelingen te gebrekkig zouden worden. In zijn onderzoek kon Unger hiervoor een limiet berekenen. Met 8,856% foute bits kunnen computerchips toch nog concrete berekeningen uitvoeren. Bij meer fouten is de chip onbruikbaar.
Quantumberekeningen
Falk Unger onderzocht ook effecten van fouten op quantumcomputers - computers die gebruikmaken van effecten uit de quantummechanica. Quantumcomputers kunnen de beveiliging van veel internetgegevens in no-time kraken. In theorie dan, want de praktijk is weerbarstiger. Het bouwen van een goede quantumcomputer is heel moeilijk. Dit komt doordat ook hier de componenten zo klein zijn, dat er waarschijnlijk altijd fouten gemaakt zullen worden bij het verwerken en bewerken van gegevens. Een extra probleem is dat quantumcomputers een signaal niet kunnen versterken. Verrassend genoeg bleken ook hier berekeningen met enige ruis goed te gaan. De aldus bepaalde grenzen voor de precisie zijn belangrijk voor ontwerpers van de hardware van quantumcomputers.
Meer informatie: de homepage van onderzoeksgroep Quantum Computing and Advanced Systems Research.
