Er is een grote doorbraak geweest in de wereld van kwantumcomputers, maar de kans is groot dat je daar niets over hebt gehoord. Het is namelijk niet echt een wereld waarvan grote aantallen mensen op de hoogte zijn. Wat een quantumcomputer precies is?
Het is een computer die werkt op basis van kwantummechanica. Het maakt gebruik van elektronen en fotonen, waarbij kwantumbits de deeltjes in meer dan één toestand laten bestaan (1 en 0). Het zijn dus de eentjes en de nulletjes van de computer, maar dan kan het tegelijkertijd. Er kan dus in één keer een aantal berekeningen worden uitgevoerd op een grote hoeveelheid informatie (data). Een quantumcomputer is extreem veel sneller dan een gewone computer: tot 100 biljoen keer sneller. Maar: het kan wel maar één type taak doen. Het verschil met een gewone computer is dat een gewone computer bij een berekening bijvoorbeeld 250 keer opnieuw rekent, terwijl een quantumcomputer in één keer 250 berekeningen kan uitvoeren.
Eén van de bekendste kwantumcomputers is die van IBM. IBM maakt al heel lang kwantumcomputers en wil erin graag voorlopen. Zo bouwde het eerder al de Quantum System One-computer en heeft het net de Osprey getoond. Het apparaat heeft 433 qubits en dat is veel, maar in 2023 zou er een kwantumcomputer van IBM komen die er maar liefst 1.000 heeft. Echter zeggen die qubits ook weer niet alles. De ene is de andere niet: ze moeten goed samenwerken en het hangt dus van het type af hoe dit alles samengaat. De qubits in de Osprey kunnen bijvoorbeeld niet allemaal aan één algoritme werken. Een qubit is speciaal omdat het zowel een 0 is als een 1, in plaats van één van de twee.
Een quantumcomputer heeft eigen programmeertalen. Je gaat daar niet op zitten HTML’en, je gebruikt bijvoorbeeld QCL. Maar, met welk doel precies? Het voordeel is dat een quantumcomputer dingen veel sneller kan, waardoor het uiteindelijk ook goedkoper wordt. Er zijn toepassingen in de chemische en biologische techniek, om moleculen te manipuleren en ontdekken. Zeker bij complexere moleculen kan zo’n computer enorm helpen met berekeningen maken over hun beweging en interactie met andere deeltjes. En, om het nog praktischer te maken: zo kunnen er bijvoorbeeld sneller geneesmiddelen worden ontwikkeld.
In de cyberbeveiliging kan zo’n rekenwonder ook helpen. Het kraken van codes kan veel makkelijker met een quantumcomputer. Hoewel dat niet positief is, is dat het uiteindelijk wel: quantumcomputing kan namelijk helpen om sneller aan een oplossing te komen tegen dit probleem. Hetzelfde geldt voor kunstmatige intelligentie: hierbij kunnen kwantumalgoritmen waarschijnlijk zorgen voor sneller werkende kunstmatige intelligentie. Maar er zijn ook veel andere industrieën waar quantumcomputing een immens verschil kan maken.
De nieuwe doorbraak komt uit het Britse Sussex, waar nu een stap is gezet richting een quantumcomputer die kan multitasken. Het zou een enorme mijlpaal zijn die veel krachtiger is dan de huidige kwantumcomputers. Uiteindelijk gaat het bij quantum vooral om de snelheid en daar kunnen rappe innovaties volgen als de apparatuur niet met één berekening tegelijk bezig is, maar met meerdere verschillende typen berekeningen.
Overigens zijn we ook in Nederland we erg goed bezig met kwantumcomputing: TU Delft en TNO hebben het Qutech Center dat zijn eigen quantumcomputing-oplossingen maakt. Hopelijk komen ook daar binnenkort flinke doorbraken vandaan, want hoe ver-van-je-bed quantumcomputing ook lijkt, het kan wel degelijk grote invloed hebben op ons leven.
