Kwantumcomputers gaan ons een nieuw tijdperk binnenloodsen.

‘Woooow... machien.’ Het kind was zo’n tweeënhalf jaar oud en keek met open mond naar de machines in de kelder van het stedelijk zwembad in Geel. Zwaar onder de indruk van het gedruis, de hitte en het vernuft die de machinerie uitstraalde. Het was een van de vele leuke momenten van de Open Bedrijvendag.

Ik had exact dezelfde reactie toen ik de voorbije week las over kwantumcomputers in het boek ‘Hit Refresh’ van Satya Nadella, de CEO van Microsoft. Nu leven we in een digitaal tijdperk, waarbij zowat alles wordt uitgedrukt in 1 of 0. Kwantumcomputers zijn postdigitaal. In plaats van over ‘bits’ spreken we er over ‘quantum bits’ of ‘qubits’, die niet alleen 0 en 1 als waarde kunnen hebben, maar ook 0 en 1 tegelijk.

De theorie van de kwantumcomputer staat al vrij ver, wat nog niet kan worden gezegd van de praktische bouw ervan.

Door heel veel van die qubits te verbinden kunnen gigantisch veel berekeningen tegelijk worden uitgevoerd. Het gevolg is dat dit soort computers voor bepaalde soorten berekeningen veel minder stappen nodig hebben dan onze klassieke, digitale computers.

Nadella heeft het over een heuse wapenwedloop. Kwantumcomputers zouden onze huidige encryptiesystemen om informatie online veilig te houden moeiteloos kunnen kraken. Terwijl het een hedendaagse klassieke computer een miljard jaar zou kosten om de RSA-2048 encryptie te breken, zou een kwantumcomputer er minder dan twee minuten voor nodig hebben. Tegelijk kan hun kracht worden gebruikt voor nieuwe methodes om informatie op een veel efficiëntere manier te versleutelen.

De theorie van de kwantumcomputer staat al vrij ver, wat nog niet kan worden gezegd van de praktische bouw ervan. IBM slaagde erin 16 qubits te verbinden. Het Californische Rigetti Computing denkt volgend jaar een machine te hebben met 20 tot 50 qubits. Maar wat we nodig hebben, zijn kwantumcomputers met duizenden of miljoenen qubits.

De bouw daarvan is extreem moeilijk. Een van de problemen is dat die technologie erg gevoelig is voor elektronische interferentie, denk aan kosmische stralen, bliksem of de smartphone van de buur. Maar problemen zijn er om opgelost te worden, en bedrijven zoals Microsoft, Google, IBM, D-Wave en Rigetti Computing zijn er volop mee bezig, om nog te zwijgen van geheime militaire researchlabs. In België doet onder meer Imec onderzoek naar de technologie.

Doorbraak

De kwantumcomputer zal onwaarschijnlijk efficiënt zijn om de spreekwoordelijke naald in de hooiberg te vinden. Het ontwikkelen van vaccins en geneesmiddelen zou nieuwe wegen kunnen inslaan en een enorme boost krijgen. Doorbraken in milieuvriendelijke landbouw of energieproductie worden bijzonder waarschijnlijk.

Microsoft Ignite 2017-Satya Nadella and Friends: Journey to Quantum Computing.

De kwantumcomputer zal geen nieuwe fancy desktop zijn. Nadella ziet een programma, gedreven door artificiële intelligentie, voor u een probleem aanpakken waar het een miljard datapunten moet voor onderzoeken. Het zal in de cloud een kwantumcomputer contacteren die dat miljard mogelijkheden scant en het ogenblikkelijk reduceren tot enkele relevante mogelijkheden.

De queeste naar de kwantumcomputer loopt veel minder in de kijker dan de vooruitgang inzake artificiële intelligentie, augmented of virtual reality. Dat komt niet alleen omdat het zo’n ingewikkelde materie is, maar ook omdat het een strijd is die wordt gestreden in de duistere coulissen van militaire strategen. Niets maakt de grote spelers op dit terrein zo zenuwachtig als vragen over wat ze zoal doen voor Defensie.

Nochtans is de disruptie die deze technologie mogelijk maakt van die orde dat elke burger er moet over nadenken. ‘Wow machien’ is een volkomen natuurlijke reactie op wat op ons afkomt, maar het is hoog tijd om de gevolgen in kaart te brengen.

Lees verder

Gesponsorde inhoud