Overslaan naar hoofdinhoud
Pulse
Leestijd, 3 min.

Professor Leo Kouwenhoven is een prominent lid van het Microsoft Quantum Computing-team. Hij heeft de leiding over een team van onderzoekers en technici bij het Microsoft Quantum Lab in Delft. We vroegen professor Leo waarom het zo moeilijk is om een kwantumcomputer te bouwen.

Waarom is het zo moeilijk om een kwantumcomputer te bouwen? We hebben helaas niet alle antwoorden op deze vraag. Wat we wel weten, is dat in de wereld van atomen en moleculen hun gedrag wordt bepaald door kwantumregels. In onze wereld, die van vallende ballen en appels, gelden de klassieke regels. Wat we nog niet weten, is hoe die twee regelsets samenhangen.

Wat we moeten doen als we een kwantumcomputer willen bouwen, is een kwantumsysteem ontwikkelen en beheersen op basis van ons ‘klassieke’ inzicht. En dat valt niet mee. We gebruiken klassieke signalen en objecten om te proberen het kwantumgedrag in deze materialen ‘tot leven te wekken’.

Deze kwantummechanica werkt anders dan bij atomen en moleculen. Hier gebruiken we elektronische chips. En we ontwerpen en manipuleren ze op zo’n manier dat het dominante gedrag van de elektronen in die chips volgens de kwantumregels verloopt.

Kwantumcomputer in je zak

Je zou denken dat een kwantumcomputer heel klein is omdat een kwantumcircuit gebruikt maakt van kleinere deeltjes, maar dat klopt niet helemaal. Het kwantumcircuit zelf is heel klein, kleiner nog dan het oog kan waarnemen. Maar de machine die je nodig hebt om het circuit af te koelen, is gigantisch. Tenminste, in vergelijking met onze moderne computers in zakformaat.

Waarom moeten we het circuit afkoelen met zulke grote machines? We moeten de temperatuur van die circuits omlaag brengen tot bijna het absolute nulpunt, nul graden Kelvin dus, om te zorgen dat het dominante gedrag van de chips de kwantumregels volgt.

Bij kamertemperatuur verloopt alles volgens de klassieke regels en niet de kwantumregels met de deeltjes in superpositie. Superpositie betekent dat ze twee verschillende posities tegelijk hebben. Bij deze extreem lage temperaturen, waarvoor we metershoge koelkasten gebruiken, kunnen we kwantumeffecten opwekken.

En dat wil je echt niet in je zak steken!

De kwantumbenadering van Microsoft

Microsoft pakt het op een andere manier aan. Onze aanpak is ‘topologisch’. Traditioneel bouw je een kwantumcircuit op dezelfde manier als een kaartenhuis. Je probeert een grote constructie te bouwen door kaarten boven op elkaar te zetten, en het kaartenhuis zakt in elkaar bij het minste geluid of de kleinste verstoring.

Een topologisch circuit dat is opgebouwd uit topologische qubits (eenheid van kwantuminformatie), werkt meer zoals Lego-stenen. Met Lego kun je de stenen makkelijker met elkaar verbinden en grote constructies bouwen zonder de constructie te verzwakken.

Dat is het grote verschil tussen het bouwen van circuits met qubits en het bouwen van circuits met topologische qubits. Een kaartenhuis wordt groter en instabieler, terwijl een Lego-constructie groter en sterker wordt.

‘Kwantum is de toekomst’

Onze samenwerking op kwantumgebied zorgt ervoor dat we ons wetenschappelijke leerproces kunnen versnellen en computing naar een hoger plan kunnen tillen. Deze wetenschappelijke doorbraken zijn alleen mogelijk met behulp van techniek en theorie die hand in hand gaan.

Met een stabiele topologische qubit kunnen we snel de schaal aanpassen en sommige problemen in het dagelijks leven oplossen met kwantumcomputing. Denk aan klimaatverandering, gezondheidsvraagstukken, financiële uitdagingen, optimalisatiepuzzels zoals verkeersopstoppingen, robotica en nog veel meer.

Als we een kwantumcomputer koppelen aan het Azure-cloudplatform, kunnen we deze rekenkracht beschikbaar stellen aan veel meer mensen en kunnen zij, net als jij, geweldige dingen doen.

Wij geloven dat kwantum de toekomst is en Microsoft wil deze revolutie mogelijk maken. En we willen dat jij ook deel uitmaakt van deze toekomst.

Meld je nu aan voor de nieuwsbrief over kwantumcomputing van Microsoft

Blijf op de hoogte van de laatste ontwikkelingen

Ontdek meer gerelateerde artikelen per branche:

Educatie

  • people working together

    Didactisch digitaal lesgeven: het verhaal van Edutrainers en OPSPOOR

    Digitale vaardigheden zijn lang een onderbelicht onderwerp geweest in het onderwijs. Veel leraren hebben technologie de afgelopen tijd zelf eigen gemaakt. Maar het draait niet alleen om het organiseren van een Microsoft Teams-vergadering, de uitdaging is juist om dit didactisch toe te passen. Hoe pak je dat aan? In deze blog delen we het verhaal […]

  • teachers collaborating

    Technologie & educatie: maak kennis met het MIE programma

    MIE? We hebben het niet over Chinese noedels, maar over het Microsoft Innovative Educator programma. MIE experts zijn docenten met een visie op het gebruik van technologie in het onderwijs, waarbij ze hun ideeën en ervaringen delen met een wereldwijd netwerk van collega’s.   Van elkaar én met elkaar leren  Het MIE programma heeft twee belangrijke doelen. Zo helpen […]

Overheid

  • Privacy-dag: het belang van een consequente EU-voorzitter, óók in Nederland

    Privacy-dag: het belang van een consequente EU-voorzitter, óók in Nederland

    Vandaag is het internationale dag van de privacy. In vele tientallen landen wordt door overheden, maatschappelijke organisaties en bedrijven als Microsoft aandacht besteed aan het almaar groeiende belang van bescherming van persoonsgegevens. Aan politieke ontwikkelingen op het gebied van privacy is de afgelopen tijd geen gebrek. Vlak voor Kerst werd na jarenlange onderhandelingen in Brussel […]

Ontdek meer gerelateerde artikelen per dossier:

Digitale transformatie

  • Microsoft Quantum Lab geopend in Delft

    Microsoft Quantum Lab geopend in Delft

    De opening van het Microsoft Quantum Lab in Delft is een bijzondere gebeurtenis. Het lab biedt ons ruimte om onderzoek te versnellen en stelt ons in staat om onze visie op quantum computing samen met onze partners te verwezenlijken.

Klantverhalen

  • feedbackfruits-people

    Startup Stories – “De manier waarop we al 200 jaar onderwijs geven, past niet meer”

    In Startup Stories delen we de verhalen, best practices, levenslessen van Nederlandse start en scaleups, zodat jij je apps of business nog sneller kunt bouwen. Dit keer zijn we in gesprek met Ewoud de Kok – CEO van FeedbackFruits. Wie op de website kijkt van FeedbackFruits leest ‘Co-creating the future of education’. Gevolgd door een indrukwekkende […]

Partners

  • een bureau met laptop en een vaas van bloemen op een lijst

    Oplossingen voor online toetsen

    Met het langer gesloten blijven van onderwijsinstellingen en de exponentieel toegenomen digitale ondersteuning, neemt de vraag toe naar mogelijkheden voor online toetsen. Zowel voor formatieve toetsen, gericht op de leerontwikkeling, als de summatieve toetsen, gericht op een beoordeling. Het afnemen van toetsen is er in diverse soorten en maten; van primair onderwijs tot wetenschappelijk onderwijs, […]

Pers

  • Microsoft President Brad Smith, Chief Financial Officer Amy Hood and CEO Satya Nadella preparing to announce Microsoft’s plan to be carbon negative by 2030. (Jan. 15, 2020/Photo by Brian Smale)

    Microsoft will be carbon negative by 2030

    By 2030 Microsoft will be carbon negative, and by 2050 Microsoft will remove from the environment all the carbon the company has emitted either directly or by electrical consumption since it was founded in 1975.

Pers / Nieuws

  • Microsoft President Brad Smith, Chief Financial Officer Amy Hood and CEO Satya Nadella preparing to announce Microsoft’s plan to be carbon negative by 2030. (Jan. 15, 2020/Photo by Brian Smale)

    Microsoft will be carbon negative by 2030

    By 2030 Microsoft will be carbon negative, and by 2050 Microsoft will remove from the environment all the carbon the company has emitted either directly or by electrical consumption since it was founded in 1975.

Security & Privacy

  • 5 tips voor kinderen online, want iedereen kan typen als iemand van 13

    5 tips voor kinderen online, want iedereen kan typen als iemand van 13

    Het internet is leuk, cool, hip, veel, altijd en overal, maar soms ook gevaarlijk. Zeker voor jonge tieners is het verschil tussen echt en fictie niet altijd even makkelijk. Met deze vijf tips en waargebeurde verhalen wordt het een stuk veiliger online voor kinderen. Tip 1: Behandel je wachtwoord als je tandenborstel of onderbroek. Lisa […]