Google verlaagt fouten in een cruciale quantumtoestand 40 keer — maar een bruikbare quantumcomputer is nog ver weg

Google heeft op zijn Willow-quantumprocessor een bijzonder zuivere zogeheten magische toestand gemaakt. De foutkans daalde volgens het experiment ongeveer veertig keer ten opzichte van dezelfde voorbereiding zonder de nieuwe kweekmethode. Het resultaat verscheen op 15 oktober in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Dat klinkt alsof de hele quantumcomputer ineens veertig keer beter werkt. Dat is niet wat is gemeten. De verbetering geldt voor één lastig maar belangrijk onderdeel van een toekomstige foutgecorrigeerde quantumcomputer. Bovendien werd 92 procent van de pogingen afgekeurd. De overgebleven 8 procent bereikte een geschatte logische getrouwheid van 99,99 procent.

In 60 seconden

• Google demonstreerde de methode op echte supergeleidende hardware, niet alleen in een computersimulatie.
• De fout bij het voorbereiden van een speciale quantumtoestand werd ongeveer veertig keer kleiner.
• Slechts 8 procent van de pogingen doorstond alle controles; 92 procent werd weggegooid.
• De gemeten getrouwheid van de behouden toestanden was 99,99 procent.
• Het resultaat maakt Willow niet veertig keer sneller en levert nog geen bruikbare algemene quantumcomputer op.
• Er is geen direct gevolg voor Nederlandse consumenten en de proef bewijst niet dat huidige versleuteling of Bitcoin nu kan worden gekraakt.

Waarom is zo’n magische toestand nodig?

Een gewone computer werkt met bits die 0 of 1 zijn. Een quantumcomputer gebruikt qubits, die door quantumeffecten anders kunnen rekenen. Die qubits zijn alleen erg gevoelig voor fouten. Daarom proberen onderzoekers één betrouwbare logische qubit te bouwen uit meerdere fysieke qubits en fouten tijdens het rekenen voortdurend te herkennen.

Niet iedere bewerking laat zich binnen zo’n beschermde omgeving even gemakkelijk uitvoeren. Voor een belangrijke groep bewerkingen is een speciaal hulpmiddel nodig: een magische toestand. Die toestand wordt tijdens de bewerking verbruikt en kan dus niet opnieuw worden gebruikt.

Het maken van voldoende zuivere magische toestanden kan volgens sommige ramingen een groot deel van de capaciteit van een toekomstige quantumcomputer opeisen. De gebruikelijke aanpak, distillatie, combineert veel onzuivere toestanden tot een kleiner aantal betere exemplaren. Googles methode probeert een toestand tijdens het opbouwen streng te controleren en alleen geslaagde pogingen verder te laten groeien.

Wat heeft Google precies gedaan?

Het team bracht eerst een onzuivere toestand onder in een kleine foutcorrectiecode. Een reeks metingen zocht vervolgens naar aanwijzingen dat er iets mis was gegaan. Zodra zo’n aanwijzing verscheen, werd de poging afgekeurd. Een geslaagde toestand werd daarna overgezet naar een grotere en meer gangbare oppervlaktecode, zodat zij beter beschermd kon worden.

Dat overzetten is belangrijk. Een extreem zuivere toestand heeft weinig waarde als zij de overgang naar het beschermde deel van de computer niet overleeft. Volgens de onderzoekers lukte die overgang op Willow en bleef de toestand bruikbaar voor verdere bewerkingen.

De veertigvoudige winst gaat dus over de foutkans van de behouden magische toestand. Het is geen meting van de snelheid, prijs of totale betrouwbaarheid van Willow.

Waarom 92 procent afkeuren niet automatisch slecht is

Veel experimenten met foutcorrectie gebruiken selectie: een poging wordt alleen behouden wanneer de controles geen probleem vinden. Dat kan een zeer zuiver resultaat opleveren, maar kost tijd en hardwarecapaciteit omdat veel pogingen opnieuw moeten worden uitgevoerd.

Of 8 procent voldoende is, hangt af van de snelheid waarmee nieuwe toestanden kunnen worden gemaakt en van het aantal toestanden dat een echt algoritme nodig heeft. De nieuwe proef laat zien dat de kweekmethode fysiek uitvoerbaar is. Zij toont nog niet hoeveel complete fabrieken van zulke toestanden een grote quantumcomputer nodig heeft, hoeveel energie en koeling daarvoor nodig zijn of hoe de opbrengst zich houdt wanneer de foutcorrectiecode groter wordt.

Google schrijft zelf dat de methode nog op grotere schaal moet worden gedemonstreerd. Dat voorbehoud is minstens zo belangrijk als het getal 99,99 procent.

Een tweede onderzoek waarschuwt voor verborgen kosten

Een afzonderlijke voorpublicatie van onderzoekers van onder meer Harvard en MIT onderzocht de praktische kosten van dit type kweekmethode. Die analyse is nog niet door een tijdschrift beoordeeld en test niet rechtstreeks het Willow-experiment. Zij wijst wel op een belangrijk verschil tussen een laboratoriummeting achteraf en een toestand die tijdens een echte berekening intact moet blijven.

Sommige gunstige kostenramingen gebruiken een ideale eindmeting om te beslissen welke toestanden worden behouden. Zo’n meting zou de toestand in een echte berekening vernietigen. Wanneer alleen niet-vernietigende informatie tijdens de berekening beschikbaar is, kunnen volgens de voorpublicatie grotere codes en een langere overgangsfase nodig zijn om dezelfde foutkans te bereiken.

Dat maakt Googles gemeten resultaat niet ongeldig. Het betekent wel dat de stap van een schoon laboratoriumresultaat naar een werkende quantumcomputer opnieuw extra middelen kan vragen.

Betekent dit dat Bitcoin of DigiD nu gevaar loopt?

Nee. De proef heeft één hulpbron voor toekomstige quantumbewerkingen verbeterd. Google demonstreerde geen aanval op Bitcoin, DigiD, bankverbindingen of andere huidige versleuteling. Daarvoor is een veel grotere foutgecorrigeerde machine nodig die langdurig een compleet algoritme kan uitvoeren.

Organisaties bereiden zich toch al voor op quantumveilige beveiliging, omdat het vervangen van cryptografie jaren kan duren. In Nederland is dat een beleids- en migratievraagstuk, geen aanwijzing dat Willow vandaag digitale sloten kan openen. Feitvast legde eerder uit wat de Nederlandse quantumstrategie en de achterstand bij de voorbereiding betekenen.

Voor gewone gebruikers verandert er nu niets. Unieke wachtwoorden, tweestapsverificatie en actuele software blijven belangrijk tegen de aanvallen die vandaag werkelijk plaatsvinden, maar zijn geen reactie op dit ene experiment.

De echte doorbraak, zonder de hype

De waarde van het onderzoek zit niet in een plotselinge kant-en-klare quantumcomputer. Een theoretisch voorgestelde methode is op echte, onvolmaakte hardware uitgevoerd, inclusief de moeilijke overgang tussen twee soorten foutcorrectiecodes. Dat is een relevante technische stap.

De grens is even duidelijk: de proef leverde geen nuttig programma op, gooide het grootste deel van de pogingen weg en moet nog worden opgeschaald. De juiste conclusie is daarom kleiner dan de spectaculairste koppen, maar nog steeds belangrijk: een van de kostbare bouwstenen van een foutgecorrigeerde quantumcomputer kan op hardware veel nauwkeuriger worden gemaakt dan zonder deze methode.

Bronnen en bewijs

• Science — Magic state cultivation on a superconducting quantum processor, gepubliceerd 15 oktober 2026.
• Google Research — samenvatting, auteurs en experimentele kerncijfers.
• Google Quantum AI — toelichting van de betrokken onderzoekers, 15 oktober 2026.
• arXiv — open voorpublicatie van het Willow-experiment.
• arXiv — The practical cost of magic state cultivation, afzonderlijke niet-beoordeelde voorpublicatie van 5 oktober 2026.