Supercomputer

De supercomputer van de toekomst? Vijf vragen over de quantumcomputer

Door: Jeroen van Raalte − 02/10/13, 18:49
© THINKSTOCK. Archieffoto

Over 15 jaar moet ie af zijn: de eerste quantumcomputer. Wetenschapsteam QuTech gaat onder leiding van de TU Delft aan de slag met de ontwikkeling. Wat moeten we ons voorstellen bij zo’n supercomputer? Vijf vragen aan Delfts quantumhoogleraar en teamlid Ronald Hanson.

Een quantumcomputer. Wat is dat?
‘Een quantumcomputer rekent op een totaal andere wijze dan een digitale computer, wat hem een gigantische rekencapaciteit oplevert. Waar onze digitale computer stap voor stap een berekening doet, kan een quantumcomputer talloze rekensommen tegelijk uitvoeren. De supercomputer is zo in staat berekeningen uit te voeren die nu nog onmogelijk zijn. In de toekomst moet hij antwoorden geven op problemen die we nu niet kunnen oplossen.’

Hoe werkt ie?
‘Een quantumcomputer rekent met zogenaamde qubits. Anders dan digitale bits – die losstaan van elkaar – zijn qubits ‘verstrengeld’. Ze zijn onderling verbonden en werken samen. Waar digitale bits een waarde van óf 0 óf 1 hebben, zijn qubits zowel 0 als 1 tegelijk. Bij meer qubits groeit het aantal van deze gelijktijdige toestanden exponentieel. Daarmee neemt ook de rekencapaciteit van de computer exponentieel toe. Resultaat? Oneindige rekencapaciteit.’

Oneindige rekencapaciteit. Wat kunnen we daarmee?
‘De quantumcomputer kan het gedrag van moleculen voorspellen. Een quantumcomputer rekent niet met ‘simpele’ digitale nullen en enen, maar volgens de wetten van de quantumnatuurkunde. Binnen die wetten zijn moleculen, evenals qubits, onderling verstrengeld. Qubits handelen daardoor precies als moleculen. Een quantumcomputer kan zo zeer accuraat het gedrag van moleculen simuleren.’

Waarvoor gaan we hem gebruiken?
‘Op terreinen waar zich problemen met enorme berekeningen voordoen, is de quantumcomputer inzetbaar. Bijvoorbeeld de geneeskunde. Omdat de quantumcomputer moleculaire reacties kan simuleren, moet hij in de toekomst precies gaan ‘uitrekenen’ wat het effect van een medicijn zal zijn op een patiënt. Banken en overheden zullen verder hun systemen met behulp van qubits beveiligen, want digitaal versleutelde codes zijn met quantum computers veel eenvoudiger te kraken.’

Gaat ie de thuiscomputer vervangen?
‘Nee. Voor simpel computergebruik als tekstverwerken en filmpjes kijken volstaat de digitale computer. Voor particulier gebruik biedt de quantumcomputer nu te weinig voordelen. Bovendien zal de supercomputer vele malen duurder zijn dan een gewone computer.

oktober 2, 2013Permalink