Google Quantum AI maakte op 15 oktober 2026 bekend dat het magic-state cultivation op Willow had gedemonstreerd. Google meldde ongeveer veertig keer minder fouten dan bij toestanden zonder cultivation. Rond θ = π/4 rapporteert de technische beschrijving een logische foutkans van 4,4(2) × 10⁻³ bij alleen state-injection tegenover 1 × 10⁻⁴ tot 2 × 10⁻⁴ voor het volledige gecultiveerde circuit. Bij die hoek bleef ongeveer 8% van de pogingen behouden.
Wat magic-state cultivation op Willow doet
Een quantumcomputer heeft zogenoemde T-toestanden nodig voor niet-Clifford-bewerkingen, die essentieel zijn voor universele fouttolerante berekeningen. Bij magic-state cultivation begint het proces met een ruisende, geïnjecteerde toestand. Fouttolerante metingen projecteren die richting de gewenste logische T-toestand; postselectie houdt alleen pogingen met de gewenste uitkomst over. Pogingen met gedetecteerde fouten of een verkeerde uitkomst worden verworpen.
De technische beschrijving staat in een preprint die op 15 december 2025 op arXiv verscheen. Daarin staat dat Willow voor dit experiment een processor met 105 qubits was, opgebouwd uit afstembare transmonqubits in een vierkant rooster. De onderzoekers gebruikten ook kickback-tomografie: een fouttolerante meetmethode die de cultivation-rondes benut om de toestand langs de T-as te meten en de fidelity ervan te begrenzen. De preprint rapporteert een T-statefidelity van 0,9999(1), een maat voor de overeenkomst met de gewenste toestand.
De foutreductie en de verworpen pogingen
De foutwaarden gelden rond θ = π/4 en vergelijken state-injection zonder cultivation met het volledige circuit waarin cultivation is toegepast. De preprint rapporteert voor die twee voorwaarden:
| Experimentele voorwaarde | Logische foutkans rond θ = π/4 |
| Alleen state-injection | 4,4(2) × 10⁻³ |
| Volledig gecultiveerd circuit | 1 × 10⁻⁴ tot 2 × 10⁻⁴ |
Google vat de verbetering samen als ongeveer veertig keer minder fouten ten opzichte van niet-gecultiveerde toestanden. De retentie van circa 8% bij θ = π/4 laat tegelijk zien dat postselectie veel pogingen wegfiltert: de hoge fidelity geldt voor de behouden resultaten, niet voor iedere poging.
Van kleurcode naar surface-code
De onderzoekers cultiveerden de toestand met een kleurcode met afstand 3 en graftten die vervolgens naar een encodering met een surface-code met afstand 5. Het experiment demonstreerde daarmee een overgang tussen twee foutcorrigerende codes; het was geen grootschalige, fouttolerante quantumcomputer.
Google zegt dat cultivation nog op grotere schaal moet worden aangetoond en dat verdere technische ontwikkeling nodig is. De preprint noemt onder meer de implementatie van T-gates in realtime en het graften naar codes met grotere afstanden als toekomstig werk.
