Video player inladen...

Vlaamse topwetenschappers blikken vooruit: Staat er in 2030 een kwantumcomputer in onze woonkamer? 

Grote bedrijven zoals Google, IBM en Microsoft werken met man en macht aan de ontwikkeling van een nieuw soort computer: de kwantumcomputer. Deze computer wordt ook wel eens de heilige graal van de moderne wetenschap genoemd, omdat hij vermoedelijk een gigantische rekenkracht zal hebben. Ook een aantal Vlamingen staat mee aan de wieg van deze opzienbarende technologie. Eén van hen is professor Koen Bertels. Hij voorspelt dat we tegen 2030 waarschijnlijk de eerste bruikbare kwantumcomputers in ons leven zullen zien binnenkomen. 

VRT NWS laat in deze reeks 7 Vlaamse topwetenschappers in de toekomst kijken. Aan welk baanbrekend onderzoek werken ze en hoe zullen zij ons leven de komende tien jaar veranderen? Volg het hier, een hele week lang.

Het woord "kwantumcomputer" duikt de laatste tijd regelmatig op in het nieuws. Alleen blijft het voor gewone stervelingen altijd een beetje vaag wat een kwantumcomputer nu precies is. En dus zijn we blij dat computeringenieur Koen Bertels, hoofd van het Quantum Computer Architectures Lab aan de Technische Universiteit van Delft, ons te woord wil staan. Eindelijk kunnen we het zelf aan een topexpert vragen. "Oei, zelfs ik heb in al die jaren nog niemand ontmoet die me deftig kan uitleggen wat we nu eigenlijk onder een kwantumcomputer moeten verstaan", lacht Bertels. 

Alexander Dumarey

Een uur later houden we het bij het feit dat er in zo’n computer gigantisch veel meer berekeningen gelijktijdig kunnen gebeuren, dankzij de vreemde wetten van de kwantumfysica. Daardoor zou de kwantumcomputer veel sneller moeten worden. "Hoeveel keer sneller is echter nog koffiedik kijken. Misschien 10 keer, misschien 100 keer. Sommigen hebben het zelfs over 100 miljoen keer sneller."

Professor Koen Bertels legt in deze video uit welke voordelen kwantumcomputers in de toekomst zullen bieden:
(lees verder onder de video)

Video player inladen...

Nog lange weg te gaan

Maar Bertels tempert meteen ook onze hoge verwachtingen. Want het onderzoek naar hoe we zo’n computer het best bouwen, gaat een stuk trager dan een aantal grote bedrijven laten uitschijnen. "De recente claim van Google, waarbij ze beweerden dat hun kwantumcomputer een complexe berekening véél sneller kon uitvoeren dan de krachtigste supercomputers die we momenteel hebben, is simpelweg niet waar."

De dag dat we kwantumcomputers echt aan de praat krijgen, zullen ze spectaculaire dingen kunnen doen

Koen Bertels, computeringenieur (TU Delft)

"Daarnaast zijn de foutenmarges van de huidige kwantumcomputers nog véél te groot om er iets mee te kunnen aanvangen. Dat komt vooral omdat we nog te weinig inzicht hebben in hoe de fysica erachter precies werkt. Ten slotte zal er ook nog een enorme schaalvergroting nodig zijn. Op dit moment werkt het strafste prototype ter wereld met 53 informatie-eenheden, zogenoemde quantum bits of qubits. Terwijl we misschien toch aan een paar miljard zouden moeten raken."

Alexander Dumarey

Van zelfrijdende auto’s tot DNA bij de huisarts

Om al die redenen noemt Bertels de kwantumcomputer op dit moment "overhypet". Al is hij wel bijzonder enthousiast over wat deze technologie over pakweg 10 of 20 jaar voor ons zou kunnen betekenen. "Er is nog veel werk aan de winkel, maar de dag dat we kwantumcomputers echt aan de praat krijgen, zullen ze spectaculaire dingen kunnen doen. Zolang we van kwantumcomputers maar één specifieke taak verwachten, die ze dan gigantisch snel kunnen uitvoeren, zie ik ze over 10 jaar misschien wel onze levens binnensijpelen."

In eerste instantie denkt Bertels daarbij aan zelfrijdende elektrische auto’s. "Elke autobouwer ter wereld is hiermee bezig, en ook wij werken momenteel samen met een grote Duitse constructeur. Want als we ooit voertuigen zonder chauffeur in het verkeer willen toelaten, zal daar gigantisch veel rekenkracht voor nodig zijn. Berekenen waar al die auto’s zich ten opzichte van elkaar bevinden, met welke snelheid en onder welke hoek ze elkaar naderen, enzovoort. Op dit moment hebben onze computers daar simpelweg de mogelijkheden niet voor. Daar zal alleen een kwantumcomputer iets aan kunnen veranderen."

Alexander Dumarey

Ik heb het gevoel dat vrouwen beter overweg kunnen met de bijzondere logica van de kwantumfysica

Koen Bertels, computeringenieur (TU Delft)

Maar ook voor de geneeskunde ziet Bertels toepassingen, bijvoorbeeld in het DNA-onderzoek. "Een gewone computer doet er nu minstens 2 à 3 dagen over om het DNA van een patiënt volledig uit te lezen en in bruikbare informatie naar de arts te sturen. Dankzij de kwantumtechnologie zullen we dat proces kunnen versnellen."

"Zeker als de technologie daarvoor bij de huisarts zelf aanwezig is. Dan stappen we binnen met een klacht en komen we een kwartier later buiten met een DNA-resultaat dat informatie geeft over onze gezondheid."

"Maar mijn stoutste droom is misschien wel dat deze technologie ooit mee aan boord gaat van de raketten waarmee Elon Musk mensen naar Mars wil schieten. Om ter plekke hun DNA uit te lezen indien nodig."

Vrouwelijke logica

Alexander Dumarey

Op onze eigen planeet verwacht Bertels dat kwantumcomputers in de toekomst de plaats van gewone computers zullen overnemen voor complexe berekeningen. "Onze huidige computers botsen tegen de limieten van hun rekenkracht. En dus bouwen we momenteel aan een totaal nieuwe machine, die gebaseerd is op een totaal andere logica."

In onze klassieke computers zit elk stukje informatie in bits die de waarde 0 óf 1 kunnen hebben. De qubits van kwantumcomputers kunnen daarentegen tegelijk 0 én 1 zijn." En dat is, op z’n zachtst uitgedrukt, nogal moeilijk te bevatten. Toch ziet Bertels een opvallende trend: "Ik heb er absoluut geen wetenschappelijke verklaring voor, maar ik heb het gevoel dat vrouwen een stuk beter overweg kunnen met de bijzondere principes van de kwantumfysica. En dat is een goede zaak, want we hebben veel meer vrouwen onder de ingenieurs nodig."

Bertels is ook blij dat de technologie in ons land een beetje opmars begint te maken. "Er is iets aan het bewegen in Europa. Bedrijven klimmen stilaan uit een moeilijke periode, en ook kennisinstellingen begrijpen dat ze best kwantumopleidingen inrichten om een nieuwe generatie wetenschappers te vormen. Daar zet ik graag mijn schouders onder. Ik neem momenteel zelfs een sabbatjaar om aan de KU Leuven een opleiding mee uit te werken. We zullen over een aantal jaar veel breinen nodig hebben om vooruitgang te kunnen boeken. Daar moeten we nu in investeren."

Alexander Dumarey

Meest gelezen