Quantumcomputers uitgelegd: wat het is, hoe het werkt en waarom het belangrijk is  

Quantumcomputing is een nieuw soort computertechnologie waarmee bepaalde problemen kunnen worden opgelost die zelfs voor de beste moderne computers te complex zijn. 

Wat u weten 

  • Quantumcomputers maken gebruik van qubits die meerdere toestanden tegelijk kunnen weergeven, waardoor deze machines problemen veel efficiënter kunnen oplossen dan klassieke computers. 
  • Het is gebaseerd op principes uit de kwantumfysica, zoals superpositie, verstrengeling en interferentie, die massale parallelle verwerking mogelijk maken. 
  • Quantumcomputers blinken uit in complexe taken zoals het simuleren van moleculen, het optimaliseren van logistiek en het ontwikkelen van nieuwe materialen – gebieden waar traditionele computers moeite mee hebben. 
  • Toonaangevende bedrijven zoals Google, IBM, Microsoft en Amazon in een race verwikkeld om praktische kwantumsystemen te bouwen, waarbij echte hardware al toegankelijk is via de cloud
  • Hoewel kwantumtechnologie nog experimenteel is, maakt het snel vorderingen en worden er in de komende 5 tot 10 jaar potentiële doorbraken verwacht. 

Quantumcomputers kunnen hele sectoren veranderen, van de gezondheidszorg tot cyberbeveiliging. Zelfs als je er nooit direct een gebruikt, zul je de impact ervan merken. Neem dan contact op met de fraudeafdeling van je bank. 

Wat is kwantumcomputing? 

Quantumcomputing is een geavanceerde vorm van computergebruik die gebaseerd is op de principes van de kwantumfysica (de wetenschap die zich bezighoudt met het gedrag van minuscule deeltjes zoals atomen). Terwijl gewone bits de waarde 0 of 1 kunnen hebben, maken quantumcomputers gebruik van quantumbits (qubits) die tegelijkertijd zowel 0 als 1 kunnen zijn. 

Hierdoor kunnen kwantumcomputers enorme hoeveelheden informatie verwerken en talloze mogelijke oplossingen tegelijkertijd onderzoeken. Ze kunnen problemen aanpakken op gebieden als scheikunde en logistiek die klassieke computers miljoenen jaren zouden kosten om op te lossen. 

Wat is quantumcomputing in eenvoudige bewoordingen uitgelegd? 

Het kan moeilijk zijn om dit te begrijpen. Probeer quantumcomputing te zien als het tegelijkertijd alle mogelijke antwoorden op een moeilijke vraag uitproberen, in plaats van één voor één. Dit gebeurt door gebruik te maken van deeltjes die meerdere toestanden tegelijk kunnen aannemen. Dit komt door een vreemde eigenschap van de kwantumfysica, superpositie genaamd, die we hieronder nader zullen toelichten. 

Het is geen magie. Het is zeer slimme natuurkunde. Door gebruik te maken van complexe verschijnselen zoals verstrengeling, kunnen kwantumcomputers complexe gegevens parallel verwerken. Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor het oplossen van enkele van de moeilijkste problemen ter wereld. 

Hoe werkt quantumcomputing? 

Quantumcomputers worden aangedreven door het vreemde en verrassend krachtige gedrag van deeltjes die zo klein zijn dat je ze niet kunt zien. Om echt te begrijpen wat er gebeurt, moet je je verdiepen in een paar belangrijke ideeën uit de kwantumfysica. Die ongebruikelijke regels geven quantumcomputers hun voorsprong, waardoor ze complexe problemen veel sneller kunnen oplossen dan de machines die we vandaag de dag gebruiken. 

Superpositie 

Zoals eerder vermeld, is superpositie een van de belangrijkste redenen waarom kwantumcomputers kunnen doen wat ze doen. Hierdoor kan een qubit zich in een toestand van 0, 1 of – en hier komt de twist – zowel 0 als 1 tegelijkertijd bevinden. Een traditionele bit kan slechts één van beide kiezen, maar een qubit hoeft niet te kiezen. 

Met die mogelijkheid kan een kwantumcomputer talloze mogelijkheden tegelijk controleren. Stel je voor dat je aan een enorme puzzel werkt: een klassieke computer test één stukje per keer. Een kwantumcomputer gedraagt zich alsof hij elk stukje op elk moment op elke plek probeert, waardoor enorme, tijdrovende uitdagingen veel beter beheersbaar worden. 

Gedrag van een kwantumcomputer 

Verstrengeling 

Verstrengeling is een vreemd kwantumeffect waarbij twee of meer qubits zodanig met elkaar verbonden raken dat ze als één systeem functioneren. Eenmaal verbonden, blijven ze verbonden, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn – in een laboratorium of aan de andere kant van de wereld. Verander de toestand van de ene, en de andere reageert onmiddellijk. 

Door deze verbinding kunnen qubits informatie delen en samenwerken op manieren die klassieke bits simpelweg niet kunnen. Het resultaat? Ze kunnen problemen veel sneller en efficiënter aanpakken, waarbij ze minder als afzonderlijke stukjes en meer als onderdelen van één gecoördineerde, krachtige machine functioneren. 

Interferentie 

Quantumcomputers zijn gebaseerd op de golfachtige aard van deeltjes. Net zoals golven elkaar kunnen versterken of opheffen, kunnen kwantumtoestanden hetzelfde doen door middel van interferentie. 

Interferentie stelt kwantumalgoritmen in staat om de computer (bij wijze van spreken) in de richting van de juiste antwoorden te sturen en weg van de verkeerde. Die interferentie kan worden gecontroleerd, zodat kwantumcomputers de kans vergroten dat de juiste oplossing naar voren komt wanneer de uiteindelijke meting wordt uitgevoerd. 

Decoherentie 

Een van de grootste problemen bij quantumcomputers is iets dat decoherentie wordt genoemd. Stel je een quantumtoestand voor als een zeepbel: mooi, kwetsbaar en in een oogwenk verdwenen als je er tegenaan stoot. Zelfs het minste geluid of de kleinste verstoring van buitenaf kan ervoor zorgen dat hij knapt. 

Wanneer die bubbel barst, stort de informatie in de qubits in en valt de hele berekening in duigen. Om dit te voorkomen, werken wetenschappers aan manieren om qubits af te schermen van hun omgeving en ontwikkelen ze slimme foutcorrectietrucs om ze net lang genoeg stabiel te houden om een bruikbaar antwoord te krijgen. 

Quantumcomputers versus klassieke computers 

Klassieke computers zijn uitstekend geschikt voor alledaagse taken zoals het openen van apps, het streamen van video's en het surfen op het internet. Ze zijn ontworpen voor dat soort algemene taken en voeren die met gemak uit. 

Quantumcomputers komen daarentegen tot leven wanneer de problemen enorm complex worden. Wanneer er bergen variabelen en eindeloze mogelijkheden zijn om door te spitten, kunnen ze in een fractie van de tijd antwoorden vinden. Het soort problemen waar een klassieke computer eeuwenlang mee bezig zou zijn. 

Klassieke informatica 

Klassieke computers gebruiken bits op de traditionele manier. Dit zijn de bekende bouwstenen van moderne computers. Zoals eerder vermeld, kan elke bit zich in één toestand tegelijk bevinden, namelijk 0 of 1. Dit eenvoudige systeem vormt de basis voor alles, van uw telefoon tot de meest geavanceerde supercomputers. 

Klassieke computers werken door stap voor stap berekeningen uit te voeren en logische instructies te volgen om tot een antwoord te komen. Ze verwerken gegevens op een lineaire manier en zijn dankzij dit verwerkingssysteem uiterst betrouwbaar voor taken zoals spreadsheets en zelfs gaming. 

Maar naarmate problemen complexer worden, vooral problemen met veel mogelijke oplossingen, hebben klassieke computers moeite omdat ze elke optie een voor een moeten controleren. 

Quantumcomputers 

We hebben uitgelegd dat bits in een kwantumcomputer tegelijkertijd zowel 0 als 1 kunnen zijn, vanwege superpositie. Hierdoor kunnen kwantumcomputers veel mogelijke oplossingen tegelijkertijd testen, waardoor ze ideaal zijn voor bepaalde soorten complexe problemen.  

Deze computers maken gebruik van het parallelle karakter van de kwantummechanica. Het is alsof je tien stenen tegelijk optilt om te zien wat eronder ligt, terwijl een traditionele computer dat één voor één moet doen. 

Quantumcomputers zijn niet voor alles sneller. Ze zijn ontworpen als aanvulling op klassieke machines. 

Waar kwantumcomputers een voorsprong hebben 

Quantumcomputers zijn niet langer alleen theorie, ze worden al getest in praktijksituaties. In bepaalde situaties blijken ze veel geschikter te zijn dan traditionele machines. 

Een spannend gebied is simulatie. Kwantumcomputers kunnen het gedrag van atomen en kwantummaterialen nabootsen op manieren die klassieke computers simpelweg niet kunnen. Dat opent de deur naar doorbraken op gebieden als scheikunde en natuurkunde, van het ontwerpen van nieuwe vormen van materie tot het creëren van betere manieren om energie op te slaan. 

Optimalisatie is een gebied waarop quantumcomputers een echte doorbraak kunnen betekenen. Veel dagelijkse uitdagingen – van het uitstippelen van de snelste bezorgroute tot het in evenwicht brengen van een beleggingsportefeuille – komen neer op het doorzoeken van eindeloze mogelijkheden om de beste te vinden. Quantumalgoritmen kunnen al die variabelen tegelijkertijd verwerken en binnen enkele ogenblikken een optimale oplossing aandragen. 

Cyberbeveiliging is een ander belangrijk punt. Een kwantumcomputer die krachtig genoeg is, zou traditionele encryptie in een mum van tijd kunnen kraken. Maar het is niet allemaal kommer en kwel: dezelfde technologie kan helpen bij het creëren van kwantumveilige cryptografie. Daarom zijn technologiebedrijven al in een race verwikkeld om nieuwe beveiligingsstandaarden voor het kwantumtijdperk te introduceren. 

Dan is er nog de geneeskunde. Kwantumsimulaties kunnen op een ongelooflijk gedetailleerd niveau modelleren hoe moleculen op elkaar inwerken, waardoor wetenschappers sneller nieuwe geneesmiddelen of materialen kunnen ontdekken. De opbrengst kan enorm zijn: baanbrekende behandelingen die jaren eerder bij patiënten terechtkomen dan met de huidige methoden. 

Hoe ziet een kwantumcomputer eruit? 

Quantumcomputers lijken in niets op de laptops of servers die we vandaag de dag gebruiken. Het zijn meestal grote, complexe machines die worden ondergebracht in omgevingen met een gecontroleerde temperatuur, zodat ze zo stabiel mogelijk blijven. 

De kern van veel kwantumsystemen wordt gevormd door een hoog cilindervormig apparaat dat een cryostaat wordt genoemd. Deze kamer koelt dekwantumprocessortot temperaturen die dicht bij het absolute nulpunt liggen (kouder dan de ruimte), omdat qubits in ultralage energietoestanden moeten werken om hun kwantumgedrag te behouden. 

Rondom de kwantumchip bevinden zich lagen bedrading, besturingselektronica en klassieke computers. De klassieke systemen helpen bij het voorbereiden en meten van de kwantumtoestanden. 

Aangezien deze machines groot en kwetsbaar zijn, maken de meeste gebruikers er gebruik van via de [cloud](malwarebytes), en niet door ze zelf aan te schaffen of te bedienen. Voorlopig blijft quantumcomputing nog voorbehouden aan gespecialiseerde laboratoria en clouddiensten, en niet beschikbaar voor consumenten. 

Hoe ver is de technologie van kwantumcomputers inmiddels gevorderd? 

Quantumcomputers zijn niet alleen een theoretisch concept. Er bestaan vandaag de dag al echte quantumcomputers. Er moet echter worden opgemerkt dat de technologie nog in de kinderschoenen staat en dat het waarschijnlijk nog enkele jaren zal duren voordat quantumcomputers op grote schaal bruikbaar zijn voor alledaagse toepassingen. Een studie van McKinsey voorspelt dat er in 2030 5000 quantumcomputers in gebruik zullen zijn. 

De meeste huidige kwantumcomputers zijn experimenteel en worden gebruikt in gespecialiseerde onderzoekslaboratoria. Deze vroege systemen hebben doorgaans slechts een paar honderd qubits. Ze vereisen extreme omstandigheden om te kunnen functioneren en moeten worden bewaard bij superkoude temperaturen die dicht bij het absolute nulpunt liggen. Verwacht niet dat ze binnenkort in de winkel verkrijgbaar zullen zijn. 

Een van de grootste uitdagingen is foutcorrectie. Zoals eerder uitgelegd, zijn qubits uiterst gevoelig voor ruis en interferentie, waardoor de huidige kwantumcomputers nog steeds worstelen met betrouwbaarheid en schaalbaarheid. 

In 2019 kondigde Google aan dat het kwantumsuprematie had bereikt, wat betekent dat zijn kwantumcomputer een probleem sneller oploste dan welke bekende klassieke computer dan ook. Hoewel dat specifieke probleem niet praktisch was, toonde het wel aan wat er mogelijk is. 

Op korte termijn zal quantumcomputing naar verwachting waarde toevoegen door middel van hybride benaderingen. Dit betekent dat quantumcomputers klassieke computers kunnen ondersteunen bij specifieke problemen, zoals het optimaliseren van chemische reacties of het simuleren van quantum-systemen. 

De vooruitgang is gestaag en kwantumcomputers zullen waarschijnlijk in het komende decennium meer mainstream worden. We zouden verdere doorbraken kunnen zien op het gebied van betrouwbaarheid, wat kwantumcomputing drastisch zou versnellen. 

Toonaangevende bedrijven op het gebied van quantumcomputing 

Quantumcomputing is een van de meest opwindende grenzen in de technologie. Dit heeft ertoe geleid dat enkele van de grootste namen ter wereld elkaar verdringen om voorop te lopen. Veel organisaties investeren miljarden in de bouw van de eerste praktische, grootschalige quantumcomputers. 

Elk bedrijf heeft zijn eigen aanpak om kwantumuitdagingen op te lossen, waarbij verschillende hardware- en softwarestrategieën worden gebruikt. Sommige bedrijven bouwen hun eigen kwantumprocessors, maar andere richten zich op clouddiensten die onderzoekers en ontwikkelaars op afstand toegang geven tot kwantumcomputers. Alle investeringen zullen de ontwikkeling waarschijnlijk versnellen. 

Google en de Willow-chip 

We hebben al uitgelegd hoe Google beweerde kwantum suprematie te hebben bereikt met behulp van zijn Sycamore-chip, waarmee een probleem in 200 seconden werd opgelost dat een supercomputer duizenden jaren zou kosten. Sindsdien werkt Google aan de bouw van een fouttolerante kwantumcomputer die echte problemen kan oplossen. Het huidige doel is om tegen 2029 een bruikbare kwantumcomputer met foutcorrectie te realiseren. 

De nieuwste kwantumchip van Google heet Willow. Willow is een verbetering ten opzichte van eerdere ontwerpen, met betere qubitprestaties en sterkere foutcorrectie. Het maakt deel uit van het ambitieuze plan van Google om kwantumhardware op te schalen naar de duizenden of miljoenen qubits die nodig zijn voor praktisch kwantumvoordeel, wat betekent dat een kwantumcomputer een probleem sneller of efficiënter kan oplossen dan een zogenaamde klassieke computer. 

Google werkt ook actief samen met academische partners en stelt een aantal van zijn kwantumtools beschikbaar als open source. Dit biedt mogelijkheden om het bredere kwantumecosysteem uit te breiden. 

IBM en supergeleidende qubits 

IBM is een van de meest gerenommeerde bedrijven op het gebied van quantumcomputing. Het bedrijf houdt zich al tientallen jaren bezig met quantumtechnologie en was een van de eersten die via zijn IBM Quantum-platform cloudgebaseerde toegang tot quantumcomputers aanbood. 

De aanpak van IBM is gebaseerd op supergeleidende qubits, circuits die tot bijna het absolute nulpunt worden gekoeld om kwantumgedrag te vertonen. De kwantumroadmap van het bedrijf omvat een plan om van de huidige apparaten op te schalen naar systemen met 2000 qubits, met de volgende grote chip genaamd Blue Jay. Deze zal naar verwachting in 2029 operationeel zijn.

Het is voor zakelijke partners al mogelijk om kwantumexperimenten en -toepassingen uit te voeren op echte IBM-hardware via de cloud. IBM is ook nauw betrokken bij de ontwikkeling van kwantumsoftware en helpt bij de groei van een reeks tools en open-sourceplatforms zoals Qiskit. 

Microsoft en Azure Quantum 

Microsoft hanteert een unieke benadering van quantumcomputing. Het bedrijf richt zich zowel op hardware-innovatie als op het bouwen van een uitgebreide quantumsoftwarestack. Azure Quantum is hun cloudplatform. Hiermee kunnen gebruikers quantumalgoritmen op verschillende soorten hardware uitvoeren dankzij partnerschappen met meerdere quantumbedrijven. 

In plaats van slechts één soort kwantumcomputer te bouwen, geeft Microsoft ontwikkelaars toegang tot machines van bedrijven als IonQ, Quantinuum en Rigetti. Dit gebeurt via de cloudinterface van Azure. 

Microsoft investeert ook fors in topologische qubits. Dit is een nieuwe benadering die op termijn zou kunnen leiden tot stabielere en foutbestendigere kwantumcomputers. Deze technologie bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase, maar dankzij de sterke software-first-strategie en hybride kwantum-klassieke tools van Microsoft speelt het bedrijf een belangrijke rol bij het helpen van bedrijven om het potentieel van kwantumtechnologie te verkennen. 

Azure Quantum biedt ook krachtige tools voor de ontwikkeling van kwantumalgoritmen. Dit zou het voor wetenschappers en ontwikkelaars gemakkelijker kunnen maken om code te schrijven die uiteindelijk op toekomstige kwantumhardware kan worden uitgevoerd. 

Amazon Braket 

Amazonis actief op het gebied van quantumcomputing via zijn AWS-cloudplatform. Amazon biedt gebruikers de mogelijkheid om quantumalgoritmen te testen op echte quantumhardware van meerdere partners, zonder dat ze hun eigen quantumcomputers hoeven te bouwen. 

Via Braket kunnen gebruikers simulaties en experimenten uitvoeren op hardware van bedrijven als IonQ en Oxford Quantum Circuits. Hierdoor kunnen onderzoekers en ontwikkelaars vandaag de dag de mogelijkheden van kwantumtechnologie verkennen. 

Het doel Amazonis om innovatie en experimenten te stimuleren en tegelijkertijd ontwikkelaarsvriendelijke tools aan te bieden ter ondersteuning van het opkomende kwantumecosysteem. Amazon ook Amazon dat cloudtoegang tot diverse hardware de vooruitgang op kwantumgebied zal versnellen. 

Opmerkelijke startups en onderzoekslaboratoria 

Enkele van de meest opwindende innovaties op het gebied van quantumcomputing komen van start-ups en onderzoekslaboratoria over de hele wereld. 

  • Rigetti. Een pionier op het gebied van supergeleidende qubitsystemen. Rigetti biedt cloudgebaseerde quantumcomputing en ontwikkelt steeds krachtigere chips. 
  • IonQ. Maakt gebruik van gevangen-iontechnologie. Dit biedt een hoge nauwkeurigheid en lange coherentietijden. IonQ is al een belangrijke partner voor cloudplatforms zoals AWS en Azure. 
  • Xanadu. Gespecialiseerd in fotonische kwantumcomputers, die gebruikmaken van licht in plaats van onderkoelde metalen. Dit biedt potentieel meer schaalbare kwantumoplossingen bij kamertemperatuur. 

Veel universiteiten en nationale laboratoria (waaronder MIT en Caltech) leveren hun eigen bijdrage aan de kwantumwetenschap. Universiteiten werken vaak nauw samen met zowel grote technologiebedrijven als start-ups. 

Wat is er vandaag de dag mogelijk met kwantumcomputers? 

De huidige kwantumcomputers bevinden zich nog in een vroeg experimenteel stadium. Ze zijn nog niet klaar om klassieke computers te vervangen of 's werelds grootste problemen aan te pakken. Ze worden echter al gebruikt voor onderzoek en proof-of-concept-experimenten. 

De bovengenoemde cloudgebaseerde diensten geven onderzoekers en ontwikkelaars toegang tot echte kwantumprocessors voor het testen van nieuwe kwantumalgoritmen en het verkennen van de mogelijkheden van kwantumsystemen. 

Tot nu toe zijn kwantumcomputers gebruikt voor: 

  • Simuleer kleine moleculen en chemische reacties 
  • Ontdek nieuwe materialen op kwantumniveau 
  • Kleine logistieke problemen optimaliseren 
  • Bestudeer andere kwantumverschijnselen zoals verstrengeling en interferentie. 
  • Geavanceerd onderzoek naar kwantumcryptografie 

De huidige machines zijn nog steeds beperkt in omvang en betrouwbaarheid. Ze verwerken vaak slechts een paar honderd qubits met relatief hoge foutpercentages. Dit betekent dat ze op de meeste praktische taken nog niet beter presteren dan klassieke supercomputers. Kwantumcomputers zijn voorlopig vooral een onderzoeksinstrument.  

Wat komt er nu? 

De komende jaren zullen grote vooruitgang brengen op het gebied van quantumcomputers. Bedrijven en onderzoekers richten zich op verschillende belangrijke gebieden. Een grote uitdaging is het vergroten van het aantal betrouwbare qubits met behoud van hun kwaliteit. Bedrijven werken aan het opschalen van hun quantumprocessors van honderden naar duizenden (en uiteindelijk miljoenen) qubits. 

Onderzoekers ontwikkelen nieuwe technieken om het stabiliteitsprobleem aan te pakken. Een belangrijke doorbraak zal plaatsvinden wanneer we een betere manier hebben om qubits te stabiliseren en fouten automatisch te corrigeren tijdens berekeningen. 

De meeste experts voorspellen dat we binnen 5 tot 10 jaar praktische voordelen van kwantumtechnologie zullen zien, waarbij kwantumcomputers beter presteren dan klassieke computers in specifieke, waardevolle toepassingen. 

Naarmate de hardware verbetert, zullen kwantumcomputers echte waarde gaan opleveren in sectoren zoals: 

  • Farmaceutica. Moleculen simuleren om nieuwe geneesmiddelen te ontwerpen 
  • Materiaalwetenschap. Nieuwe materialen met unieke eigenschappen ontdekken 
  • Financiën. Optimaliseren van beleggingsstrategieën en risicoanalyse 
  • Logistiek. Oplossingen voor complexe routing- en supply chain-problemen 

Uitdagingen en beperkingen 

Ondanks hun veelbelovende toekomst staan kwantumcomputers vandaag de dag voor grote uitdagingen en beperkingen. 

Zoals besproken zijn qubits kwetsbaar en foutgevoelig, een probleem dat bekend staat als decoherentie. Dit maakt het moeilijk om lange, betrouwbare berekeningen uit te voeren. 

De systemen moeten worden geïsoleerd tegen trillingen en elektromagnetische afscherming. Het bouwen en onderhouden van deze systemen is complex en duur. Het is niet iets dat gemakkelijk kan worden geschaald. 

Wat betreft pure rekenkracht zijn de huidige kwantumcomputers nog steeds beperkt. Voor alledaagse taken zoals tekstverwerking of spreadsheets is een gewone laptop veel praktischer. Kwantumcomputers zijn niet ontworpen om traditionele apparaten voor alledaagse taken te vervangen, en dat zullen ze waarschijnlijk ook nooit doen. 

Het overwinnen van deze uitdagingen zal jaren van onderzoek vergen, maar de potentiële voordelen maken het een race die de moeite waard is om te lopen. 

Waarom dit voor u belangrijk is 

Quantumcomputers zijn niet alleen een theoretisch wetenschappelijk onderwerp of iets waar grote technologiebedrijven om strijden om de krantenkoppen te halen. Het is een technologie die de wereld om je heen stilletjes zou kunnen veranderen. De toekomst van quantumcomputers zal iedereen beïnvloeden.  

We hebben al kort aangestipt dat quantumcomputers kunnen helpen om sneller dan ooit nieuwe geneesmiddelen en behandelingen voor ziekten te ontdekken. Onderzoekers kunnen voorspellen hoe nieuwe geneesmiddelen op het menselijk lichaam zullen inwerken door ze op quantumniveau te onderzoeken en te simuleren. Dit kan klinische proeven versnellen en de kosten verlagen. Dit zou kunnen leiden tot doorbraken in de behandeling van ziekten die al sinds mensenheugenis een probleem vormen. 

Het biedt ook perspectief voor het oplossen van complexe energie- en klimaatuitdagingen. Kwantumsimulaties kunnen ons helpen betere batterijen te ontwerpen en de efficiëntie van zonnecellen te verbeteren. Het stelt wetenschappers ook in staat om grootschalige klimaatsystemen nauwkeuriger te modelleren en kan nieuwe deuren openen. Dit kunnen krachtige nieuwe instrumenten zijn in de strijd tegen klimaatverandering. 

Een ander gebied waarop quantumcomputers een directe invloed op uw leven zullen hebben, is cyberbeveiliging. Veel van de meest gebruikte versleutelingsmethoden van vandaag de dag zijn algoritmen die uw bankrekeningen, persoonlijke berichten en gegevens beschermen. Deze zijn gebaseerd op wiskundige problemen die klassieke computers moeilijk kunnen oplossen.  

Een voldoende krachtige kwantumcomputer zou deze codes binnen enkele minuten kunnen kraken. Daarom werken onderzoekers nu hard aan de ontwikkeling van kwantumveilige encryptie die bestand is tegen de mogelijkheden van toekomstige kwantumcomputers.  

Tegelijkertijd kan quantumcomputing ook sterkere vormen van encryptie mogelijk maken. Technieken zoals quantum key distribution (QKD) zouden het mogelijk kunnen maken om communicatiekanalen te creëren die onder de huidige omstandigheden vrijwel onhackbaar zijn en die de privacy van gevoelige gegevens voor de komende decennia kunnen waarborgen. 

In de juiste handen maakt quantumcomputing ons veiliger. In de verkeerde handen kan het een ernstig gevaar vormen. 

Zelfs als u nooit rechtstreeks gebruikmaakt van een kwantumcomputer, zullen de sectoren waarop u vertrouwt allemaal worden beïnvloed door de mogelijkheden ervan. Kortom: kwantumcomputers kunnen de basis van de digitale wereld waarmee u dagelijks te maken hebt, volledig veranderen. 

Hoe verbetert machine learning de cyberbeveiligingsmaatregelen?

Welke invloed heeft kunstmatige intelligentie op cyberbeveiligingsmaatregelen?

Hoe verbetert blockchain de veiligheid en transparantie van transacties?

Hoe verbeteren AI-zoekmachines de gebruikerservaring en veiligheid?

Wat zijn de belangrijkste voordelen van het gebruik van cloud computing-diensten?

Veelgestelde vragen

Wat is quantumcomputing met een voorbeeld uit het echte leven?  

Quantumcomputing is een nieuw soort computertechnologie die gebruikmaakt van de principes van de kwantumfysica om informatie te verwerken op manieren die klassieke computers niet kunnen. Een praktijkvoorbeeld hiervan is het gebruik van een quantumcomputer om complexe moleculen te simuleren, waardoor wetenschappers nieuwe medicijnen kunnen ontwikkelen die levensreddende behandelingen mogelijk maken. 

Welk bedrijf is toonaangevend op het gebied van quantumcomputing?  

Verschillende bedrijven lopen voorop op het gebied van quantumcomputing. Grote technologiebedrijven IBM, Google en Microsoft behoren momenteel tot de koplopers. IBM biedt veelgebruikte cloudgebaseerde quantumdiensten aan; Google heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van hardware met zijn Willow- en Sycamore-chips; en Microsoft bouwt een uitgebreid quantumecosysteem op via Azure Quantum. ely en sluit de sessie af.