Dé kennispartner van de digitale transformatie
Home / Quantum Computing

Quantum Computing

Een verre ster aan de horizon of binnen handbereik?

Benieuwd naar andere technologiën? Kijk eens naar onze inspiratiesessies!

Bekijk ze hier!

Quantum computing

Het klimaatprobleem oplossen, medicijnen ontwikkelen voor tot nu toe ongeneselijke ziektes en het ontdekken van een supergeleider bij kamertemperatuur. Dit moet allemaal mogelijk zijn met de quantumcomputer. Veel grote bedrijven en onderzoeksgroepen werken aan deze nieuwe ‘computer’. Denk aan grote namen als Google, IBM en Microsoft. Maar ook onze eigen TU Delft werkt mee aan een quantumcomputer. De ontwikkeling van deze quantumcomputer is nog in volle gang maar er zijn momenteel nog geen werkende exemplaren. Maar wat is een quantumcomputer?

Quantum computing

Hoe werkt een Quantum computer?

Een normale computer zoals wij die kennen rekent met bits. Elke bit is 0 of 1, aan of uit, ja of nee. Hierdoor ben je beperkt in de berekeningen die je kunt maken. Sommige berekeningen zijn simpelweg te groot en zullen dus jaren duren om opgelost te worden. Denk hierbij niet aan berekeningen die je ook op je rekenmachine uit kunt voeren maar super complexe berekeningen. Zoals het vinden van een bepaald medicijn voor een ziekte. Dit is zo complex dat een normale computer hier te lang over zal doen of het niet eens lukt.

Een quantum computer daarentegen werkt niet met nullen en enen. Deze maakt gebruik van quantumbits, ook wal qubits of qbits genoemd. Deze qbit kan niet alleen een 0 of een 1 zijn maar ook een quantumsuperpositie. Dat betekent dat die een 0 en 1 tegelijk kan zijn. Dit klinkt vaag maar hopelijk wordt het met het volgende voorbeeld duidelijker. Wanneer je 30 keer een bit hebt die een 0 of 1 kan zijn dan heb je iets meer dan een miljard mogelijkheden.

– 2^30=1073741824 mogelijkheden, 2 want je hebt twee mogelijkheden 0 of 1, 30 want je hebt dertig keer deze optie –

Een normale computer moet al deze mogelijkheden een voor een afgaan, dit kost tijd. Een Quantumcomputer kan deze berekening in een keer doen.

Toepassingen van de quantum computing 

Nu weer terug naar normale mensentaal. Want nog veel belangrijker is, wat kun je ermee. Er zijn heel veel toepassingen maar er zijn enkele zaken die vaak worden genoemd. Een daarvan is medicijnen ontwikkelen voor ziektes en aandoeningen die nu nog moeilijk of niet behandelbaar zijn. Dit zou sommige ziektes de wereld uit kunnen helpen. Een andere toepassing, welke misschien minder gewenst is, is het kraken van encryptie. Wanneer data over het internet gaat dan wordt dit doorgaans versleuteld. De data lijkt voor buitenstaanders willekeurige data en alleen als je de sleutel hebt dan kun je het omzetten naar begrijpbare/bruikbare data. Deze sleutel bestaat uit vele getallen. Op dit moment, als hackers de sleutel willen kraken, dan moet dit via een brute force aanval. Dit houdt in dat je de data leesbaar maakt door de sleutel te raden. Dit kun je doen door iedere mogelijke oplossing af te gaan. Momenteel kost dit enorm veel rekenkracht en kan dit jaren duren. Een quantumcomputer kan deze sleutel in een mum van tijd kraken.

Een andere toepassing die vaak wordt genoemd is het vinden van een supergeleider bij kamertemperatuur. Een supergeleider die kan stroom doorlaten zonder verlies. Kwik is zo’n supergeleider maar dit werkt alleen bij een lage temperatuur. Dus als je dan stroom wilt geleiden dan moet je de kabel koelen. Dit kost alsnog energie. Als er een supergeleider op kamertemperatuur is gevonden dan kunnen we stroom middels zonnepanelen opwekken in de Sahara en dit zonder verlies naar de hele wereld transporteren. Dit zou een oplossing kunnen zijn voor het klimaatprobleem.

Voor wie is de quantumcomputer?

De quantumcomputer is qua toepassingen niet te vergelijken met de computers zoals we deze nu kennen. Ze zijn dus niet gemaakt voor de consument om hier mee te internetten of presentaties mee te maken. De quantumcomputers zijn bedoeld voor wetenschappers die hier nieuw wetenschappelijk onderzoek mee uit kunnen voeren. Daarnaast zijn ze ook voor overheden die op deze manier bepaalde encryptie kunnen kraken.

Quantum computing

De huidige obstakels voor quantum computing

Momenteel wordt er, vanwege de potentie, veel geld door verschillende partijen in de quantumcomputers gestoken. Denk hierbij aan grote technologische bedrijven als Google, IBM, Microsoft en Intel. Maar denk ook aan overheden en universiteiten. Er zijn nog een paar obstakels die overwonnen moeten worden om tot een werkbare quantumcomputer te komen. Momenteel zijn quantumbits erg instabiel. Hierdoor kunnen ze veranderen van positie zonder dat je dat wilt. Om dit te voorkomen is het belangrijk dat de temperatuur rond het absolute nulpunt is. Daarnaast is het belangrijk dat er nagenoeg geen geluid is. Daarnaast zijn de potentiele quantumcomputers nog erg groot. Denk aan een heel gebouw in plaats van een computerkast zoals wij die nu kennen. Ondanks dat we met de huidige ontwikkelingen steeds meer leren over de quantumcomputer duurt het volgens Google nog tot 2029 tot ze een werkende quantumcomputer hebben ontwikkeld.

In de spotlights
Trainer
Meer weten over de laatste technologische ontwikkelingen? Kijk dan eens bij onze inspiratiesessies of neem contact met me op!
Bekijk inspiratiesessies

Zij gingen je voor

Alphen aan den Rijn
Gemeente Roermond
Hilversum Mediastad
Kampen