De kwantumcomputer van Quantinuum overtrof elke klassieke strategie in een spel waarin klassieke machines in principe niet kunnen winnen, en dit is wiskundig bevestigd, niet op basis van vermoedens.
Een team onder leiding van Marcello Benedetti en Harry Buhrman van Quantinuum in het Verenigd Koninkrijk ontwikkelde een spel op basis van complement-sampling. Elke mogelijke oplossing van de opgave wordt in het geheim verdeeld in twee gelijke groepen A en B. De computer krijgt een antwoord uit groep A en wordt gevraagd een antwoord uit groep B te geven. Een klassieke machine kan het verkregen antwoord slechts uitsluiten, maar weet niet hoe de overige zijn verdeeld, en de opgave wordt exponentieel moeilijker naarmate het aantal varianten toeneemt.
De kwantumcomputer houdt de hele verzameling A in superpositie — een toestand waarin alle varianten tegelijkertijd bestaan — en zet deze met behulp van een speciale «swapper»-schakeling rechtstreeks om in het complement, waarna hij het antwoord uit groep B meet. Het plafond van de klassieke prestatie is hier strikt wiskundig bewezen, zonder te steunen op onbewezen hypothesen over de complexiteit van berekeningen.
Het experiment werd uitgevoerd op de ionische kwantumprocessors H2 van het bedrijf Quantinuum. Er werden duizenden schakelingen gebruikt, opgeschaald tot 55 qubits. Ondanks de ruis van de werkelijke apparatuur overtrof het kwantumsysteem voortdurend het best mogelijke klassieke resultaat, en het verschil groeide exponentieel mee met de omvang van de opgave — in exacte overeenstemming met de theoretische voorspellingen.
Anders dan bij tests op basis van Bell-ongelijkheden wordt deze methode doeltreffend geverifieerd, is zij niet afhankelijk van onbewezen veronderstellingen en behoudt zij haar voordeel bij opschaling. De ruis, die gewoonlijk de demonstratie van kwantumvoordeel belemmert, stond hier niet in de weg: het voordeel werd alleen maar groter.
De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Communications in 2026. Ze openen de weg naar betrouwbare verificatie van kwantumcomputers naarmate ze opschalen en naar toekomstige experimenten met gegevensuitwisseling tussen fysiek gescheiden kwantumsystemen via een kwantumcommunicatiekanaal.
Dit toont aan dat kwantumberekeningen niet alleen sneller kunnen zijn, maar voor klassieke machines ook principieel onbereikbaar kunnen zijn bij strikt afgebakende problemen.
