Wat liet Google met de Willow-chip zien, en wat is de volgende stap?

Google meldt dat zijn quantumchip Willow op 22 oktober 2025 voor het eerst een “verifieerbaar” quantumvoordeel liet zien. Dat gebeurde met een nieuw algoritme, Quantum Echoes. Volgens het bedrijf draaide dat algoritme toen 13.000 keer sneller op Willow dan het beste klassieke algoritme op een van de snelste supercomputers ter wereld. De volgende stap die Google zelf noemt is “Milestone 3” op zijn eigen routekaart: een langlevende logische qubit. Dat is een foutgecorrigeerde qubit, opgebouwd uit meerdere fysieke qubits, die veel langer stabiel blijft dan een losse qubit.

Wat Willow is, en waarom Google de chip belangrijk noemt

Google presenteerde Willow op 9 december 2024 als zijn nieuwste quantumchip, met 105 qubits. Dat is bijna het dubbele van de 53 qubits van voorganger Sycamore uit 2019. De chip is gebouwd in Google’s eigen chipfabriek in Santa Barbara. Google noemde Willow destijds “state-of-the-art” op een reeks meetwaarden. Sycamore was de chip waarmee Google in 2019 voor het eerst claimde een taak sneller te doen dan een klassieke supercomputer. Die claim gold destijds als de eerste stap op dezelfde routekaart.

Op Willow liet Google voor het eerst “below threshold”-foutcorrectie zien. Hoe meer qubits het bedrijf aan een array toevoegde, van 3x3 via 5x5 naar 7x7 gecodeerde qubits, hoe lager de foutenkans werd. De fout halveerde ongeveer bij elke schaalstap. (Zie ons uitlegstuk over foutcorrectie onder de drempel voor wat die drempel precies betekent.) De T1-tijd van Willow, hoelang een qubit zijn quantumtoestand vasthoudt, kwam daarbij in de buurt van 100 microseconden. Dat is ruim vijf keer langer dan bij de vorige generatie. Google publiceerde deze resultaten in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Volgens Google rekende de chip op de Random Circuit Sampling-benchmark in minder dan vijf minuten een taak uit. Een van de snelste supercomputers van dat moment zou daar 10 septiljoen (10^25) jaar over doen.

Wat Quantum Echoes toevoegt

Na de RCS-benchmark volgde bijna een jaar later een tweede claim, met een ander algoritme: Quantum Echoes. Dat heet ook wel de out-of-order time correlator (OTOC). Volgens Google is het zo gebouwd dat een andere quantumcomputer van vergelijkbaar niveau dezelfde berekening kan herhalen en controleren. Dat noemt het bedrijf het eerste “verifieerbare” quantumvoordeel.

Google testte het algoritme ook tegen een bestaande meetmethode. Samen met de University of California, Berkeley, liet het bedrijf Quantum Echoes los op twee moleculen, met 15 en 28 atomen. Het vergeleek de uitkomst met klassieke kernspinresonantie (NMR)-metingen. De quantumresultaten kwamen overeen met de NMR-data. Ze gaven volgens Google daarnaast structuurinformatie die standaard-NMR niet altijd laat zien.

De volgende stap is een logische qubit die lang blijft leven

Google richt zich nu, na Quantum Echoes, op “Milestone 3” van zijn routekaart: een langlevende logische qubit. Een fysieke qubit is op zichzelf te storingsgevoelig om op te rekenen. Een logische qubit verdeelt de informatie daarom over meerdere fysieke qubits. Zo kunnen fouten tussentijds opgespoord en gecorrigeerd worden. Volgens Google zorgde dat Willow al “below threshold” rekent ervoor dat een gecodeerde array van qubits langer stabiel bleef dan de losse fysieke qubits waaruit hij bestond. Google noemt dat zelf “beyond breakeven”: het meest overtuigende prototype tot nu toe voor een schaalbare logische qubit. Die stap moet volgens Google op weg helpen naar een grootschalige, foutgecorrigeerde quantumcomputer. Dat is er volgens het bedrijf een voor praktische toepassingen. (Zie ons overzicht van logische qubits per bedrijf voor hoe andere bedrijven op dat punt staan.) Een datum heeft Google voor die mijlpaal niet genoemd.