Sommige geavanceerde technologieën staan al jaren in de kinderschoenen, zo lijkt het. Dat geldt ogenschijnlijk ook voor quantum computing. Maar daar zijn de afgelopen tijd al meer mijlpalen bereikt dan menigeen denkt. ‘We staan aan de vooravond van een technologische revolutie die een bijdrage kan leveren aan het oplossen van allerlei maatschappelijke uitdagingen.’ Dat voorspelt Jesse van Doren, innovatiemakelaar en expert op het gebied van technologie en innovatie, in een gesprek met Marc Hulzebos, innovation officer bij Eurofiber. Quantum computing vertegenwoordigt een radicale breuk met de traditionele manier waarop computers hun werk doen. Quantumcomputers kunnen vele bewerkingen tegelijkertijd uitvoeren. Daardoor zijn ze in staat om lastige berekeningen veel sneller op te lossen dan klassieke computers ooit zullen kunnen – als het ze überhaupt al zou lukken.
Marc Hulzebos: ‘Quantum computing werkt volledig anders dan de computers die wij tot nu toe gebruiken. Het biedt ongekende mogelijkheden. Kun je dat in een paar zinnen uitleggen aan mensen die er nog geen weet van hebben?’
Jesse van Doren: ‘Een quantum computer rekent op een totaal andere manier en kan daardoor véél sneller bepaalde complexere data verwerken. Het wordt gezien als één van de belangrijkste innovaties in de nabije toekomst. Een normale computer haalt zijn rekenkracht uit bits: dat is een 0 of een 1. Een quantumcomputer gebruikt qubits: dat zijn gek genoeg tegelijkertijd een 0 én een 1. Een doolhof is een leuke metafoor om quantum computing te verduidelijken. Een normale computer berekent één voor één wat alle mogelijkheden zijn om de uitgang te vinden. Een quantum computer verkent alle mogelijke paden tegelijkertijd en vindt de uitgang van het doolhof daardoor veel sneller.’
Marc Hulzebos: ‘Bij Eurofiber zien wij uiteraard ook bezig met het verkennen van quantum computing. Op dit moment lijken de concrete toepassingen echter nog ver weg. Hoe zie jij dat?’
Jesse van Doren: ‘Natuurlijk heeft niemand echt een glazen bol, maar quantum technologie is wel iets dat een mega impact gaat hebben op alle sectoren van de economie. En het kan helpen om veel van onze huidige maatschappelijke uitdagingen op te lossen. Dagelijks genereren we heel veel data. Van tweets, tot foto’s en Youtube video’s. Het produceren van data is makkelijk, maar het verwerken ervan is waar het moeilijker wordt. Daar zijn quantum computers bij uitstek voor geschikt. Met quantum computing kunnen wij straks ook honderd miljoen keer sneller rekenen. ‘Sycamore’, een recent quantum project van Google, berekende bijvoorbeeld een complexe combinatie van sommen in drie minuten en twintig seconden. Volgens Google zou deze rekensom met een standaard computer minstens 10.000 jaar in beslag nemen. De volgende stap is om nog meer qubits onder controle te krijgen en de foutmarge verder te verlagen. De verwachte explosie aan rekenkracht kan grote impact hebben op geneeskunde, kunstmatige intelligentie en wetenschap. In Nederland, de EU, China en in de VS wordt inmiddels fors geïnvesteerd in quantumtechnologie.’
Marc Hulzebos: ‘Wij zien een grote potentiële impact van quantum computing op organisaties en de maatschappij als geheel. Deel jij die visie?’
Jesse van Doren: ‘Zeker. Het kan bijvoorbeeld grote gevolgen hebben op geneesmiddelenonderzoek. Met behulp van quantum computers zouden ziektes beter zijn op te sporen en kunnen wij testen wat bepaalde stoffen doen. De toepassingen daarvan ongekend. Denk aan zorg op maat. Waarbij je alleen geneesmiddelen toegekend krijgt op basis van een complexe scan van DNA en genen. Bepaalde ziektes zijn te genezen door in te grijpen op het DNA van de patiënt. Met quantum computing kun je dat allemaal eerst uitproberen zonder dat de patiënt eraan te pas komt. Zo krijg je de effecten van alle combinaties van stoffen op het lichaam in beeld. Met de ‘gewone computers’ is dat nagenoeg onmogelijk: die schieten tekort in snelheid en precisie.’
‘Denk ook aan andere toepassingsgebieden, zoals de meteorologie, waarbij quantum computing uit nog meer bronnen van weersvoorspellingsgegevens kan analyseren. Om zo nauwkeurig te identificeren waar en wanneer slecht weer zal toeslaan. Bovendien zouden wetenschappers quantum computers kunnen voeden met klimaatgegevens van de afgelopen decennia. Daarmee kunnen zij een nauwkeuriger voorspellingsmodel bouwen waarmee de temperatuursverandering op aarde in kaart wordt gebracht.’
‘Quantumtechnologie wordt ook toegepast in sensoren die veranderingen in temperatuur, straling, versnelling, tijd en elektrische of magnetische velden waarnemen. Deze sensoren onderscheiden zich door hun hoge gevoeligheid en hun hoge resolutie. Dat maakt bijvoorbeeld het doormeten van extreem kleine structuren, zoals DNA mogelijk. Deze volgende generatie sensoren ga je tegenkomen in bijvoorbeeld zelfrijdende auto’s. Die weten daardoor zelfs bij slechte omgevingsomstandigheden, zoals mist of rook, beter wat er om hen heen gebeurt. De eerste systemen die gebruik maken van quantumsensoren zijn overigens al verkrijgbaar. Dankzij de continue ontwikkelingen op quantumgebied zullen op langere termijn betere navigatiesystemen, radarsystemen en medische detectietechnieken binnen handbereik komen.’
Marc Hulzebos: ‘Elke technologie heeft zowel positieve kanten als schaduwzijden. Dat is bij quantum computing niet anders. Onderschrijf jij dat?’
Jesse van Doren: ‘De enorme rekensnelheid brengt security risico’s met zich mee. Met quantum technologie kun je in theorie elke encryptie ‘kraken’. Zelfs zwaarbeveiligde netwerken gebaseerd op blockchain-technologie kunnen met behulp van quantum computers worden opengebroken. Records die zijn opgeslagen met blockchain-technologie zijn openbaar, maar hun eigenaren zijn anoniem en beschermd met cryptografische sleutels. Het kraken van deze sleutels is een complexe taak voor traditionele computers. Dat vormt voor quantumsystemen echter geen probleem. Die doen dat sneller en eenvoudiger. Dat betekent voor criminelen in potentie een goudmijn. Het is zeker iets waar wij over na moeten denken.’
Marc Hulzebos: ‘Zelf zien wij dat Nederland dankzij diverse initiatieven, waar Eurofiber ook bij betrokken is, een voortrekkersrol vervult op het gebied van quantum technologie. Kunnen wij dat volhouden?’
Jesse van Doren: ‘Wij zijn hard op weg om de Silicon Valley van quantum technologie te worden. Als Nederland een vooraanstaande positie kan behouden in de ontwikkeling van een quantumcomputer, dan biedt dat ons land enorme kansen om nog welvarender te worden. Quantum technologie gaat namelijk een enorme impact hebben op vrijwel iedere sector en zal aan de basis van heel veel nieuwe innovaties staan. Daarom is het van belang dat het Nederlandse bedrijfsleven en andere partijen zich nu voorbereiden op quantumtechnologie. Als wij koploper worden, de juiste investeringen plegen en de benodigde digitale infrastructuur blijven bouwen, dan biedt dit enorme kansen om de komende jaren ervoor te zorgen dat veel innovaties van Nederlandse bodem zullen komen.’
Nederland doet er nu al alles aan om de Silicon Valley van quantum technologie te worden. We zijn al hard op weg met initiatieven zoals Qutech, een onderzoeksinstituut dat door de TU Delft en TNO is opgericht. Daar worden zowel de theoretische kanten als de praktische invulling van quantum computing onderzocht. Maar wij moeten het wel opboksen tegen landen als China en de Verenigde Staten. En ook de Europese Unie wil een sleutelspeler worden bij de toepassing van quantumtechnologie. Daarvoor pompt de EU bijvoorbeeld een miljard euro in een omvangrijk onderzoeksprogramma dat ‘QT Flagship’ heet.’
‘Het Amerikaanse marktonderzoeksbureau Tractica voorspelt dat in 2025 de wereldwijde markt van enterprise quantum computing rond de 2,2 miljard dollar groot zal zijn. Om dat in perspectief te zetten: in 2017 was dat nog maar 39,2 miljoen. We moeten er alles aan doen om ervoor te zorgen dat het bedrijfsleven en overheid in Nederland met elkaar samenwerken zodat we daar met elkaar de vruchten van plukken. Dat resulteert uiteindelijk weer in meer werkgelegenheid in Nederland. Regeren is vooruitzien. En dat geldt zeker als het gaat om quantum computing.’
Blijf op de hoogte rondom alle ontwikkelingen
U ontvangt de nieuwsbrief 1 keer per maand.