De computer die de wereld gaat veranderen
REPORTAGE
Quantummechanica is niet te begrijpen. Professor Leo Kouwenhoven, die van het vakgebied zijn levenswerk maakte, snapt het zelf ook niet. Wat hij wel weet, is dat de quantumcomputer die hij aan het ontwikkelen is in het net geopende Quantum Lab in Delft de wereld gaat veranderen.
Zoë de Goede 24-02-19, 16:25
De quantumcomputer, waar momenteel hard aan wordt gewerkt in het splinternieuw Quantum Lab in Delft, wordt krachtiger dan elke supercomputer die ooit heeft bestaan. Dankzij de unieke werking van quantummechanica kan deze computer in een mum van tijd berekeningen doen waar gewone computers uren of dagen voor nodig hebben. Zo kan de computer de opwarming van de aarde, overbevolking, voedseltekort en kanker helpen bestrijden.
De wetten van de natuur
De quantumcomputer werkt volgens de regels van de natuur, dat maakt hem zo krachtig. De natuur zit vol raadsels, net als de quantummechanica. Professor Leo Kouwenhoven vergelijkt deze zoektocht met het maken van een vliegtuig. ,,Toen wisten we ook dat het moest kunnen, want we zagen vogels vliegen. We wisten alleen niet hoe. Zo verloopt onze zoektocht ook. We zien hoe de natuur werkt en proberen de wetten van de natuur te verwerken in de computer."
Proberen te begrijpen hoe quantummechanica werkt, is onmogelijk. Kouwenhoven begrijpt het zelf ook niet. ,,Het enige dat we kunnen doen is uitgaan van kansberekeningen en metingen." Een van de weinige zekerheden in de wereld van de quantummechanica is dat het majoranadeeltje nodig is voor de bouw van een quantumcomputer. Jarenlang dacht men dat dit deeltje niet bestond, tot Kouwenhoven in 2012 die assumptie onderuit haalde. Sindsdien is het maken van een quantumcomputer een haalbaar doel.
We zien hoe de natuur werkt en proberen de wetten van de natuur te verwerken in de computer
Professor Leo Kouwenhoven
De quantumrace
Kouwenhovens ontdekking markeerde het begin van de quantumrace. Wereldwijd werden miljoenen uitgetrokken om deze krachtige supercomputer tot leven te brengen. In het Quantum Lab in Delft staan peperdure machines die onderzoekers moeten helpen in hun zoektocht. De grootste machine is tien miljoen euro waard en maakt nanodraden zichtbaar, die de onderzoekers nauwkeurig op hun plaats kunnen zetten. Gehuld in pakken, zodat geen stofje hun werk kan bederven, plaatsen ze chips voorzichtig in een koelkast met gouden plaatjes die werkt op helium.
Als je ze vraagt of ze niet liever buiten in de echte wereld werken dan hier binnen in een lab, kijken ze je aan met een glimlach die medelijden uitdrukt. Want zij weten: de quantumwereld is de echte wereld. Het is hoe de natuur werkt. Zonder quantummechanica zou een blad niet groen zijn en zouden onze lichamen in het niets uit elkaar vallen. Wij bestaan namelijk allemaal uit nanodeeltjes die op de een of andere manier in verbinding met elkaar staan. Die deeltjes, dat is de quantumwereld en dus de basis van alles wat we zien.
(tekst gaat verder onder de foto)
Prins Constantijn bij de opening van het Quantum Lab. Hij werkt aan het verstevigen van de positie van Nederland op het gebied van quantumtechnologie.
Prins Constantijn bij de opening van het Quantum Lab. Hij werkt aan het verstevigen van de positie van Nederland op het gebied van quantumtechnologie. © Microsoft
Maar de zoektocht naar de quantumcomputer is een lang proces vol tegenslagen. ,,Soms werken we maandenlang aan iets zonder resultaat", zeggen de onderzoekers. ,,Of iemand doet iets waardoor al het resultaat van de afgelopen maanden teniet wordt gedaan. Een klein stofje of miscalculatie kan al roet in het eten gooien, want het gaat om nanodeeltjes. Reken maar dat iedereen dan heel boos is op diegene. Maar we werken samen als een team, dat maakt het net zo fijn."
In Kopenhagen zoekt QDev, een team onderzoekers onder leiding van Charles Marcus, met dezelfde middelen naar dezelfde oplossingen. Beide teams wisselen waardevolle informatie uit, maar blijven elkaars tegenstander in de quantumrace.