Qubits – superpositie
Kwantumcomputers lijken wel uit een sciencefictionverhaal te komen, maar ze zijn een echte en fascinerende ontwikkeling in de wereld van de computerwetenschap. In tegenstelling tot traditionele computers, die gebruikmaken van bits als de kleinste eenheid van informatie (0 of 1), opereren kwantumcomputers met kwantumbits, of qubits. Deze qubits kunnen zich in een staat bevinden die zowel 0 als 1 tegelijkertijd is, dankzij een kwantummechanisch fenomeen bekend als superpositie.
Verstrengeling
Bovendien kunnen qubits door een ander fenomeen, verstrengeling genoemd, in een gecoördineerde staat met elkaar bestaan, ongeacht de afstand tussen hen. Deze eigenschappen stellen kwantumcomputers in staat om een enorme hoeveelheid berekeningen tegelijkertijd uit te voeren, wat ze potentieel veel krachtiger maakt voor bepaalde taken dan traditionele computers.
Complexe problemen aanpakken
De kracht van kwantumcomputers ligt vooral in hun vermogen om complexe problemen aan te pakken die voor traditionele computers praktisch onoplosbaar zijn, zoals bepaalde soorten encryptie ontcijferen, complexe simulaties van moleculaire en chemische reacties uitvoeren, en het optimaliseren van grote systemen in logistiek en productie. Ze hebben ook het potentieel om significante doorbraken te bewerkstelligen in velden zoals materiaalwetenschap, farmaceutica, en kunstmatige intelligentie.
Waar staan deze supercomputers
Kwantumcomputers bevinden zich nog grotendeels in het onderzoeks- en ontwikkelingsstadium en zijn niet wijdverbreid beschikbaar voor commercieel of persoonlijk gebruik. Echter, de toegang tot kwantumcomputertechnologie via de cloud begint te groeien. Bedrijven zoals IBM, Google en Microsoft bieden al toegang tot hun kwantumcomputers via de cloud, waardoor onderzoekers en ontwikkelaars van over de hele wereld de kans krijgen om met deze technologie te experimenteren zonder zelf over de fysieke hardware te beschikken.
Beste kwantumcomputer
Wat betreft de grootste en sterkste kwantumcomputers, de race is volop bezig. IBM, Google en een aantal andere spelers zoals Rigetti Computing en D-Wave Systems zijn vooraanstaande bedrijven op dit gebied. Google beweerde in 2019 “kwantumsuprematie” te hebben bereikt met hun 54-qubit processor, Sycamore, door een specifiek probleem op te lossen dat onpraktisch zou zijn voor een klassieke computer. IBM heeft sindsdien ook indrukwekkende vooruitgang geboekt met hun eigen systemen.
Delft & TNO
In Nederland is het kwantumcomputinglandschap actief. Het Delftse QuTech, een samenwerkingsverband tussen de Technische Universiteit Delft en TNO, is een vooraanstaand onderzoekscentrum op het gebied van kwantumtechnologie. Ze werken aan de ontwikkeling van een kwantumcomputer en een kwantuminternet, naast andere kwantumtechnologieën. Hoewel het nog in de ontwikkelingsfase is, speelt Nederland zeker een rol in de voorhoede van de kwantumcomputertechnologie.
Nog in kinderschoenen
Het is belangrijk te benadrukken dat kwantumcomputers, ondanks hun potentieel, niet gezien moeten worden als directe vervangers voor traditionele computers. Ze zijn eerder complementair, met unieke sterke punten voor specifieke soorten problemen. De technologie staat nog in de kinderschoenen en er zijn aanzienlijke technische uitdagingen die overwonnen moeten worden voordat kwantumcomputers op grote schaal praktisch inzetbaar zullen zijn. Desalniettemin is de vooruitgang op dit gebied onmiskenbaar en de toekomst van kwantumcomputers belooft een spannende ontwikkeling te zijn in de wereld van technologie en wetenschap.