Quantum computing wordt iets bekender bij het grote publiek. Waar de afgelopen jaren vier op vijf respondenten van het IT Trendsonderzoek van Supply Value weinig tot geen kennis over deze trend hadden, geeft inmiddels een derde van de respondenten aan er redelijk tot zeer bekend mee te zijn. In het onderzoek is quantum computing daarmee de nummer 10-trend voor het komende jaar.
Quantumcomputers dragen de belofte van een revolutie. Met hun rekenkracht zullen ze veel veranderen, waarbij ze calculaties uitvoeren in nanosecondes over alle beschikbare data. Dit maakt het mogelijk de wereld eerlijker te maken via financiële regulering en inkomstenverdeling. Hoewel de vooruitzichten veelbelovend zijn, is quantum computing voor organisaties nog geen dagelijkse kost. Uit het IT Trendsonderzoek blijkt dat bijna 88 procent van de respondenten niet veel prioriteit geeft aan deze trend.
Data in de digitale vorm bestaan uit bits die een waarde ‘0’ of ‘1’ hebben. Een traditionele computer slaat data op door lange combinaties te maken van deze twee waardes, wat een groot beslag op de opslagruimte van de computer legt, zeker wanneer het om grote hoeveelheden data gaat. De combinatie van een grote hoeveelheid data met frequente berekeningen resulteert dan ook in een (relatief) trage verwerking op traditionele computers. Quantumcomputers ruilen de bits in voor qubits, die een ‘0’, een ‘1’ of elk deel van ‘0’ en ‘1’ tegelijkertijd kunnen vertegenwoordigen. Hierdoor kan een quantumcomputer berekeningen parallel aan elkaar uitvoeren.
Plotsklaps ‘waardeloos’
Het werken met qubits is een delicaat proces. Qubits kunnen hun eigenschappen verliezen als ze beïnvloed worden door een meting, bij wijze van momentopname van de staat van de qubit op een bepaald moment. Op deze ‘foto’ geeft de qubit een ‘0’ of ‘1’ weer, hoewel de qubit meerdere waarden kan aannemen. Als de qubit is beïnvloed door een meting, verandert de qubit definitief in een ‘0’ of ‘1’, waardoor die plotsklaps ‘waardeloos’ wordt. Bovendien is het opschalen van quantumsystemen een ingewikkeld proces, omdat de qubits aan elkaar gekoppeld dienen te worden zonder elkaar te beïnvloeden. Dit alles maakt het werken met quantum computing bijzonder complex en daarmee voor veel organisaties onbereikbaar.
In de zomer van 2021 hebben Frankrijk en Nederland de eerste Europese kwantumsamenwerking gesloten, onder andere gericht op het uitwisselen van studenten, het coachen van startups en het aantrekken van talent . Tegelijkertijd staat de technologie nog volop in de steigers en blijft het nog wachten op de grote doorbraak. Welke ontwikkelingen kunnen we gaan verwachting op het gebied van quantum computing?
Quantumcomputers via de cloud
Verschillende organisaties werken aan de ontwikkeling van de quantumcomputer, maar tot dusver lijken deze zich nog niet te kunnen meten met de gewone computer. Elke extra qubit verdubbelt de rekenkracht van de quantumcomputer, maar de grootste uitdaging is om te kunnen opschalen naar grotere aantallen qubits en deze aantallen te kunnen aansturen .
Een quantumcomputer is in staat scenario’s te simuleren die een gewone computer niet aankan. Denk aan het gedrag van materialen tot op atoomniveau, het versleutelen van data met een bijna perfecte veiligheid, het kraken van codes die met huidige computers onbreekbaar zijn en het heel precies voorspellen hoe het klimaat op aarde zal veranderen.
Zoals we vijftig jaar geleden gezamenlijk gebruikmaakten van mainframes onder timesharing, zullen we ook quantumcomputers via de cloud kunnen gaan gebruiken. Grote partijen in de wereld van quantumcomputers werken aan een dergelijke structuur, zoals Google, IBM en de TU Delft. Wanneer dergelijke installaties beschikbaar en operationeel zijn, wordt het mogelijk om applicaties veiliger, tegen lagere kosten en met grotere prestaties te laten draaien op quantumtechnologie.
Praktische toepassing
Alhoewel de quantummechanicatheorie al sinds het begin van de twintigste eeuw bestudeerd wordt door wetenschappers, laat de praktische toepassing van de quantumcomputer nog lang op zich wachten. Als een evolutionair proces borduren wetenschappers voort op elkaars werk om stapsgewijs de wetenschappelijke theorie te kunnen vertalen naar in de praktijk toepasbare instrumenten. Dit heeft zich de afgelopen jaren geuit in weinig prioriteit in de praktische toepassing van quantum computing bij veel organisaties, zoals ook gebleken is uit het IT Trendsonderzoek.
Net als vorig jaar bezet quantum computing de tiende plaats in het onderzoek en geeft net iets meer dan de helft van de respondenten weinig tot geen prioriteit aan deze trend. Tegelijkertijd zien we de kennis over quantum computing groeien bij de respondenten. Waar de afgelopen jaren vier op vijf respondenten weinig tot geen kennis over deze trend had, geeft inmiddels 38 procent aan redelijk tot zeer bekend te zijn met quantum computing.
Commercieel beschikbaar
De afgelopen tachtig jaar is gewerkt aan het overdragen van het fundamentele onderzoekswerk in quantummechanica richting de ingenieurs zodat die er een computer mee konden bouwen. Deze ontwikkeling voltrekt zich steeds sneller omdat de kennis over quantum computing tegenwoordig wordt vergaard in een ecosysteem. Dit stelt ontwikkelaars in staat al eerder op grote schaal applicaties te leveren, waarbij experts verwachten dat binnen tien jaar de eerste exemplaren van de quantumcomputers commercieel beschikbaar zijn.
Het wordt verwacht dat de quantumcomputer een reusachtig apparaat zal worden, vergelijkbaar met een sporthal en een kostprijs van een paar miljard euro. Dat is vergelijkbaar met wat een fabriek voor computerchips nu ook kost – en oplevert.
Nieuwe norm beveiliging
‘Alhoewel eerder nog een doorbraak binnen een jaar werd verwacht, is in het afgelopen jaar gebleken dat de ontwikkeling van quantum computing nog enige tijd nodig zal hebben’, concludeert Jurriaan Vogel, consultant bij Supply Value. ‘Ook in het IT Trendsonderzoek zien we dat respondenten de toepassing van deze technologie afwachten voordat ze er prioriteit aan geven. Dat neemt niet weg dat organisaties al kunnen nadenken over de mogelijkheden die de rekenkracht van quantum computing biedt, variërend van het simuleren van gedrag van materialen tot het nauwkeurig voorspellen van klimaatverandering. Tegelijkertijd dienen organisaties zich ook voor te bereiden op quantumcomputers die codes kraken die met onze huidige computers nog onbreekbaar zijn. Daarmee wordt ook aan de beveiliging van organisaties een nieuwe norm opgelegd.’
