AI-agent van Anthropic herstelt kwantumlaser automatisch in seconden

Het Amerikaanse bedrijf QuEra Computing bouwt kwantumcomputers op basis van qubits gemaakt van neutrale atomen, die met lasers op hun plek worden gehouden. Die lasers moeten continu op een exacte frequentie blijven staan. Trillingen, temperatuurschommelingen of andere storingen in het lab kunnen die frequentie laten wegdrijven, waardoor de zogeheten laserlock verloren gaat en de kwantumcomputer stilvalt. Om dat op te lossen zette QuEra een AI-agent van Anthropic in, gebaseerd op het taalmodel Claude.

Specialisten deden er weken over

Voorheen kostte het vier gespecialiseerde natuurkundigen twee tot drie weken om met de hand een herstelscript te schrijven. Dat programma kon alleen omgaan met storingen die de ingenieurs zelf hadden voorzien en in de code hadden verwerkt. Voor QuEra is dat een groeiend probleem: naarmate kwantumcomputers groter worden en bij klanten buiten het eigen lab worden geplaatst, wordt het onhoudbaar om voor elke storing een specialist te laten uitrukken.

Voor de proef kreeg de AI-agent toegang tot een aparte testopstelling met een laser, via een nieuw kader dat Anthropic samen met het Amerikaanse Janelia Research Campus ontwikkelt: de Model Hardware Standard (MHS). Dat systeem laat een AI-agent experimenten uitvoeren op fysieke apparatuur, maar wel binnen vooraf ingestelde veiligheidsgrenzen, met noodstops en vaste interlocks. De agent voerde dag en nacht experimenten uit, beoordeelde zelf de resultaten en paste zijn aanpak steeds opnieuw aan, min of meer zoals een zelfsturend laboratorium te werk gaat. Uiteindelijk leverde dat geen AI op die zelf de knoppen bedient, maar gewone, controleerbare software die ingenieurs konden inspecteren voordat die operationeel werd ingezet.

695 van de 700 pogingen geslaagd

In 700 gecontroleerde testrondes met zeven verschillende soorten storingen bracht de nieuwe software het lasersysteem 695 keer succesvol terug naar de gewenste toestand. In geen enkel geval meldde het systeem ten onrechte dat het herstel was gelukt terwijl dat niet zo was. De meeste storingen waren binnen zes seconden verholpen, de lastigste kostten ongeveer tien tot veertien seconden. Ter vergelijking: een menselijke specialist heeft daar doorgaans vijf tot tien minuten voor nodig, en in sommige gevallen zelfs een half uur. QuEra testte het systeem ook in een gewoon, druk laboratorium met dagelijkse verstoringen zoals voetstappen en temperatuurwisselingen, en zag dat de software elke natuurlijke storing zelfstandig oploste.

Op weg naar zelfherstellende kwantumcomputers

De AI-agent kreeg ook de opdracht om de stabiliteit van de laser te verbeteren. Dat resulteerde in instellingen die de resterende ruis met een factor vijf verminderden en voorkwamen dat het systeem tijdens onbewaakt gebruik zijn lock kwijtraakte, aldus QuEra. Bij een laser op een andere golflengte bepaalde de AI de juiste instellingen in één nachtelijke testrun, terwijl dat soort werk normaal weken in beslag neemt. Volgens QuEra-directielid Sergio Cantu was het repareren van een laserlock lange tijd het grootste praktische obstakel bij het opschalen van kwantumcomputers. Het bedrijf benadrukt dat de proef zich beperkte tot één onderdeel van de machine en dat er nog veel andere componenten zijn die onderhoud nodig hebben, maar verwacht dat dezelfde aanpak breder toepasbaar is.