Quantumcomputers halen regelmatig het nieuws, met beloftes over nieuwe medicijnen, betere batterijen en het kraken van versleuteling. Maar wat is een quantumcomputer eigenlijk, en hoe dichtbij zijn die toepassingen?
Bits en qubits
Een gewone computer rekent met bits: nullen en enen. Een quantumcomputer gebruikt qubits. Een qubit kan dankzij superpositie in een combinatie van 0 en 1 tegelijk zijn. Qubits kunnen bovendien verstrengeld raken, waardoor hun toestanden met elkaar samenhangen. Slim opgezette quantumalgoritmes gebruiken die eigenschappen om bepaalde berekeningen veel efficiënter uit te voeren.
Niet sneller in alles
Een quantumcomputer is geen supersnelle laptop. Voor e-mail, video of spreadsheets heb je er niets aan. Het voordeel geldt alleen voor specifieke problemen, zoals het simuleren van moleculen en materialen, bepaalde optimalisatievraagstukken en het ontbinden van grote getallen in factoren.
Het grote probleem: fouten
Qubits zijn extreem gevoelig. Warmte, trillingen of straling verstoren ze, waardoor berekeningen fouten opleveren. Veel quantumcomputers moeten daarom worden gekoeld tot vlak boven het absolute nulpunt. Onderzoekers werken aan quantumfoutcorrectie: veel fysieke qubits samen laten werken als één betrouwbare logische qubit. Dat is een van de belangrijkste stappen op weg naar bruikbare machines.
En onze versleuteling?
Een voldoende grote, foutgecorrigeerde quantumcomputer zou veelgebruikte versleuteling zoals RSA kunnen breken. Zo’n machine bestaat nog niet, maar organisaties stappen nu al over op post-quantumcryptografie: nieuwe algoritmes die ook bestand zijn tegen quantumcomputers. Het Amerikaanse NIST publiceerde in 2024 de eerste standaarden hiervoor.
Nederland en quantum
Nederland speelt een rol van betekenis in quantumonderzoek, onder meer via QuTech in Delft en het nationale programma Quantum Delta NL. Ook bedrijven en start-ups in Nederland werken aan hardware en software voor quantumcomputers.
Geef een reactie