De quantumcomputer wordt ‘niet een beetje sneller, maar heel veel sneller’

De quantumcomputer staat op het punt om een ware ict-revolutie te ontketenen. New Scientist sprak fysicus Leo Kouwenhoven, met de wegbereider die deze doorbraak eindelijk werkelijkheid gaat maken.

Leo Kouwenhoven. Foto: Bob Bronshoff
Leo Kouwenhoven.
Foto: Bob Bronshoff

Wat gebeurt er wanneer we straks een quantumcomputer hebben?
‘Dan heb je de beschikking over exponentiële rekenkracht. Maar veel dingen weten we nog niet. Als men deze vraag had gesteld aan de uitvinder van het http-internetprotocol, had hij ook niet gezegd: dit gaat ons straks Facebook opleveren. Toen was er misschien gezegd: wetenschappers kunnen hun data aan elkaar toesturen en dus kun je gemakkelijker op verschillende plekken met elkaar werken.’

Is er dan nog helemaal niks over te zeggen?
‘Er zijn een paar dingen die we graag zouden willen doen met een quantumcomputer. Bijvoorbeeld materiaaleigenschappen voorspellen en optimaliseren. Normaal gesproken zou je dat in het lab doen en kijken of het werkt. Dat is trial-and-error en dat is heel langzaam. Straks kan een quantum computer dat sneller. En dan bedoel ik niet een beetje sneller, maar heel veel sneller. Berekeningen die met de huidige type computers nog zo lang duren als de leeftijd van het universum, kun je straks in een week doen.’

Welk nut heeft die enorme rekenkracht?
‘Neem nu energie. De meeste energie gaat verloren omdat we het niet opmaken. Van de energie die centrales opwekken, gooien we heel veel weg. Als je dat nu perfect kunt opslaan, zonder verliezen, win je enorm veel en heb je ineens geen energieprobleem meer. Met medicijnen is dat ook zo. Ik weet van de grote Amerikaanse bedrijven dat farmaceuten graag een quantumcomputer willen hebben om gewoon farmaceutische moleculen mee door te kunnen rekenen. Zodat ze er straks vanaf zijn om alles met potjes te doen, met bakken en roeren. Nu weet men vaak wel welke molecuulstructuur een probleem veroorzaakt, maar niet welke molecuulstructuur dat probleem kan neutraliseren. Dat kunnen we straks misschien uitrekenen.’

Dit interview is een sterk verkorte versie van het interview met Leo Kouwenhoven uit New Scientist #26. Dat nummer ligt vanaf 25 september in de kiosk, bij abonnees en is te lezen op Blendle. Online bestellen kan ook.

Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.

Lees verder:

Over de auteur

George van Hal

George van Hal is wetenschapsjournalist en coördinerend redacteur bij New Scientist. George studeerde sterrenkunde, is zelfverklaard sciencefiction- en filmfanaat, en schreef daarover het boek Robots, aliens en popcorn. George zit op Google+ en Twitter. Meer informatie over George en zijn artikelen is te vinden op zijn website.



9 Reacties

  • David

    | Beantwoorden

    Laat ik hier (als gepensioneerd computer technicus) nu helemaal niets van geloven.
    Misschien levert ooit de research een aardig bijproduct op. Ik lees al jaren steeds hetzelfde wazige kwantumverhaal en naïeve voorspellingen. Tja, wat het toverwoord kwantum al niet vermag.
    Ook de rare link met energieopslag raakt kant noch wal.
    Weggegooid geld, die kwantumcomputer komt er nooit.

  • Wim de Jong

    | Beantwoorden

    Kom je naar Kouwenhovens lezing, David? Ik ben benieuwd wat hij op jouw kritiek te zeggen heeft.

    • David

      | Beantwoorden

      Ik kom al vaak genoeg in Pakhuis de Zwijger om allerlei andere onzin zoals over klimaat en (toekomstige) energievoorziening aan te horen.

  • Pieter

    | Beantwoorden

    De quantum computer is volledig gebaseerd op het verstrengeld zijn van de deeltjes die in de berekening gebruikt worden. Laten ze eerst bewijzen dat deze verstrengeling er ook echt is.

    • Machiel

      | Beantwoorden

      De eerste experimenten met verstrengelde deeltjes zijn al zo’n 40 jaar oud. Google bijvoorbeeld eens John Clauser, Alain Aspect of Anton Zeilinger.
      (‘Demonstration of entanglement’ werkt ook goed, voor recenter werk)

  • Hans

    | Beantwoorden

    Zeer lezenswaardig artikel, zeker voor een leek op dit gebied.
    Het genoemde bedrijf Lockhead Martin ken ik niet. Wel Lockheed Martin.

  • Quantum

    | Beantwoorden

    De programma’s welke draaien op een Quantum Computer zijn Randomized Algoritmes. Deze algoritmes maken gebruik van (true quantum) randomness om efficient de optimale oplossing van een probleem te vinden.

    Je kunt zo’n randomized algoritme op een Quantum Computer uitvoeren maar ook op een normale computer wanneer je gebruik maakt van (true quantum) randomness.

    Er zijn vele problemen waarvoor alleen een efficient randomized algoritme bekend is en geen efficient deterministisch algoritme.

    Er zijn ook vele mechanismen voor een randomized algoritme om de (optimale) oplossing te vinden, zoals stochastisch, evolutionair, fysiek, probabilistisch, neuraal, etc.

    Hieronder 2 voorbeelden.

    Op https://www.ndax.nl/drive/RA/cga.c kun je een voorbeeld programma vinden voor een normale computer dat gebruik maakt van (true quantum) randomness. Het programma zoekt de meest optimale oplossing met een genetisch mechanisme.

    Op https://www.ndax.nl/drive/RA/fsa.c kun je een voorbeeld programma vinden voor een normale computer dat gebruik maakt van (true quantum) randomness. Het programma zoekt de meest optimale oplossing van een Traveling Salesman Problem met een quantum randomized simulated annealing mechanisme. Dit simulatie van een fysiek mechanisme (annealing). Het is in principe hetzelfde mechanisme als D-Wave gebruikt. Alleen dit mechanisme (quantum randomized simulated annealing) is universeel. Een voorbeeld probleem kun je vinden op https://www.ndax.nl/drive/RA/bm1.txt Dit probleem wordt in ongeveer 1 minuut opgelost op een standaard Apple MacBook Pro.

Plaats een reactie