T-Systems-Claim-Logo
Zoeken
Een computeringenieur achter een bureau met een scherm waarop veel grafische gegevens worden weergegeven.

Kwantumcomputing: Potentiële zakelijke use cases

Lees meer over hoe kwantumcomputing complexe zakelijke uitdagingen oplost en een revolutie teweegbrengt in de branche, qubit voor qubit

11. juli 2024Maximilian Walz

De kwantumsprong

Stel je een computer voor die zo krachtig is dat hij de moeilijkste code in een paar minuten kan kraken door alle mogelijkheden tegelijkertijd te onderzoeken, vergelijkbaar met een machine die alle deuren in een huis tegelijkertijd zou kunnen controleren om te bepalen op welke deur de sleutel die je in de gang hebt gevonden, past. Deze supercomputer kan een revolutie teweegbrengen in de geneeskunde en nieuwe materialen ontdekken. Dit is geen fictie. Dit is kwantumcomputing, een baanbrekende technologie die momenteel in ontwikkeling is.

Kwantumcomputing biedt onbeperkte mogelijkheden!

In tegenstelling tot een gewone computer, die bits tussen 0 en 1 heen en weer schuift, maken kwantumcomputers gebruik van de eigenaardige wetten van de kwantummechanica. Wat is de sleutel? Qubits! Deze kunnen tegelijkertijd 0 en 1 zijn (ook bekend als superpositie). Dit betekent dat deze computers oplossingen anders kunnen berekenen dan conventionele computers en problemen kunnen oplossen op een manier waar conventionele computers eeuwen over zouden doen.

In de jaren tachtig speelde Richard Feynman, een visionair natuurkundige, een leidende rol bij het ontsluiten van het potentieel van kwantumcomputers. Sindsdien is het streven naar het gebruik van de kwantumtheorie in echte machines geïntensiveerd. Hoewel er nog steeds aanzienlijke obstakels overwonnen moeten worden, is kwantumcomputing niet langer slechts een utopie. De realisatie van kwantumcomputers op grote schaal is nog niet voltooid, maar hun potentieel om verschillende gebieden van de wetenschap te veranderen is onmiskenbaar.

Kwantumtechnologie creëert een geheel nieuw computerparadigma dat kan worden gebruikt om complexe problemen op te lossen die de mogelijkheden van de huidige computers te boven gaan. Kwantumcomputing wordt benadrukt als een belangrijke trend vanwege de grote belofte en dynamiek ervan. In deze blog gaan we dieper in op de buitengewone wereld van kwantumcomputing.

Waarom kwantumcomputing steeds belangrijker wordt: mogelijke use cases

De zoektocht naar suprematie in kwantumcomputing is in volle gang en kost aanzienlijke bedragen. Overheden, techgiganten en durfkapitalisten investeren actief en versnellen de ontwikkeling van deze revolutionaire technologie. Maar het is geen onderneming van individuen afzonderlijk. Als onderdeel van deze gezamenlijke inspanningen ontstaan er steeds meer samenwerkingsverbanden en partnerschappen tussen technologiebedrijven, onderzoeksinstellingen en zelfs concurrenten. Het is een gedeelde visie die zelfs concurrenten ertoe aanzet hun krachten te bundelen om kwantummachines te bouwen.

De technologische vooruitgang is gewoon opmerkelijk. Onderzoekers verleggen voortdurend de grenzen en ontwikkelen nieuwe qubit-architecturen en foutcorrectiemethoden. Het is als een kind dat kleine stapjes zet en dan plotseling door de gang sprint. Deze vooruitgang is even opmerkelijk als onvoorspelbaar. Kwantumcomputing heeft een immens potentieel om veel gebieden van wetenschap en technologie te veranderen. Hier zijn enkele belangrijke gebieden waar hun toepassing bijzonder veelbelovend is:

  1. Bedreiging voor de veiligheid: schaalbare kwantumcomputers kunnen het Shor-algoritme gebruiken om de huidige encryptiestandaarden efficiënt te kraken. Dit probleem is van aanzienlijk geopolitiek belang en is een van de redenen voor de grote belangstelling voor deze technologie.
  2. Energie-efficiëntie: door hun unieke architectuur kunnen kwantumcomputers mogelijk bepaalde problemen oplossen met minder energie ("Energy-to-Solution") dan conventionele computers, wat zou kunnen leiden tot aanzienlijke energiebesparingen.
  3. Krachtpatser op het gebied van computers: kwantumalgoritmen maken nieuwe benaderingen mogelijk van problemen die rekenkundig moeilijk op te lossen zijn. Dit heeft het potentieel om de beperkingen van traditionele gegevensverwerking te overwinnen en vooruitgang te boeken op drie belangrijke gebieden:
    • Chemische simulatie: de huidige methoden om complexe kwantumsystemen te simuleren met klassieke computers zijn beperkt. Kwantumalgoritmen bieden de mogelijkheid om simulaties aanzienlijk te verbeteren en de vooruitgang in geneesmiddelenonderzoek en op andere gebieden te versnellen.
    • Verbetering van AI: er wordt momenteel onderzoek gedaan naar het combineren van kwantumtechnologie en het klassieke machine-learning in hybride modellen om trainingsmethoden, classificatienauwkeurigheid en algehele modelprestaties te verbeteren.
    • Optimalisatieproblemen efficiënter oplossen: met bepaalde kwantumparadigma's kan het mogelijk zijn om complexe optimalisatieproblemen, die vaak worden vergeleken met het zoeken naar een speld in een hooiberg, veel efficiënter op te lossen. Dit kan een aanzienlijke impact hebben op optimalisatie in verschillende branches.

Een belangrijk punt is dat kwantumtechnologie weliswaar veelbelovend is, maar zich nog in een vroeg stadium bevindt. Het bouwen van grote, fouttolerante kwantumcomputers is een uitdaging. Maar het onderzoek vordert snel en kwantumcomputing heeft het potentieel om in de toekomst aanzienlijke vooruitgang te boeken op dit gebied.

Kwantumcomputing: Waar we vandaag staan

Laten we duidelijkheid verschaffen over waar we staan bij het bouwen van een gedroomde kwantummachine.

Kwantumhardware: in aanbouw

Stel je voor dat je een compleet nieuw type computer bouwt die gebruik maakt van de vreemde regels van de kwantumwereld. Dit is de huidige stand van zaken wat betreft kwantumhardware. Onderzoekers zijn nog steeds op zoek naar de beste manier om deze machines te bouwen, waarbij ze verschillende benaderingen onderzoeken, zoals ionenvallen en supergeleidende qubits. Hoewel ze nog niet klaar zijn om onze laptops te vervangen, is er indrukwekkende vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van kleine kwantumcomputers.

Kwantumsoftware: in de vroege fase

Net zoals elke computer programma's nodig heeft om te functioneren, hebben kwantumcomputers ook speciale software nodig. Dit "kwantumsoftware-ecosysteem" bevindt zich nog in de beginfase. Ontwikkelaars creëren nieuwe tools en talen die speciaal zijn ontworpen voor deze unieke machines. Het is alsof je een compleet nieuwe manier van communiceren met een computer leert, maar dan wel een die je in staat stelt om ongelooflijke prestatiemogelijkheden te benutten.

Beleid en regelgeving: in uitvoering

Kwantumcomputing zal een krachtig hulpmiddel zijn, maar met grote kracht komt grote verantwoordelijkheid. Daarom zijn er politieke richtlijnen en regelgeving nodig om de toekomst van deze technologie vorm te geven. Dit geldt met name voor de volgende gebieden:

  • Beveiliging: kwantumcomputers kunnen mogelijk de encryptiecodes kraken die onze online informatie en financiële transacties beschermen. Overheden en technologiebedrijven werken samen aan de ontwikkeling van nieuwe, kwantumbestendige encryptiestandaarden om een stap voor te blijven op de ontwikkelingen.
  • Concurrentie: de race om kwantumsuprematie nadert zijn hoogtepunt en zowel landen als bedrijven strijden om de leidende positie. Er ontstaan drie grote blokken: Verenigde Staten en Noord-Amerika, Europa en China. Beleidsmakers proberen een gelijk speelveld te creëren dat innovatie aanmoedigt en tegelijkertijd monopolies en geopolitieke activiteiten voorkomt.
  • Ethische overwegingen: kwantumcomputing zou een grote invloed kunnen hebben op gebieden als kunstmatige intelligentie en biotechnologie. Er worden momenteel regels opgesteld om een verantwoorde ontwikkeling te garanderen en misbruik te voorkomen, bijvoorbeeld voor de ontwikkeling van biologische wapens.
  • Standaardisatie: naarmate de technologie volwassener wordt, zal de definitie van uniforme standaarden voor hardware en software cruciaal zijn voor de samenwerking en interoperabiliteit van verschillende kwantumsystemen. Hierdoor kunnen onderzoekers en bedrijven kennis delen en efficiënter toepassingen ontwikkelen.

Een solide beleidskader voor kwantumcomputing vereist het creëren van een dynamische onderzoeksomgeving met robuuste waarborgen tegen opkomende veiligheids- en ethische kwesties. Dit vereist een voortdurende dialoog tussen beleidsmakers, brancheleiders en vooraanstaande ethici om ervoor te zorgen dat deze ontluikende technologie wordt gebruikt ten gunste van de samenleving als geheel.

Een brug slaan naar de kwantumwereld met T-Systems

Een sterk ecosysteem is cruciaal voor de ontwikkeling van kwantumcomputing. Dit ecosysteem omvat zowel hardware- en softwareontwikkelaars als onderzoekers en gebruikers. Door de toegangsdrempel te verlagen, kunnen meer mensen deelnemen aan het ecosysteem van kwantumcomputing, waardoor de ontwikkeling van deze technologie versneld en het volledige potentieel ervan snel gerealiseerd wordt.

Terwijl het realiseren van het onmiskenbare potentieel van kwantumcomputing wordt belemmerd door de inherente complexiteit van deze technologie, vergemakkelijkt ons gebruikersgerichte multi-cloudplatform de toegang door de drempel te verlagen. We bieden end-to-end oplossingen die verder gaan dan pure technologie, met voordelen zoals:

  • Snelle toegang: laat je niet bang maken door kwantumcomputing. Onze experts begeleiden je bij elke stap en maken je vertrouwd met het onbekende.
  • Gemakkelijk te gebruiken: vergeet complexe platforms. Ons platform is gebruiksvriendelijk en maakt het gemakkelijk om toegang te krijgen tot het programma en het uit te voeren. Je hoeft je niet eerst met de technologie bezig te houden en je hebt meer tijd voor je daadwerkelijke werkzaamheden.
  • Echte problemen oplossen: dicht de kloof tussen het potentieel van kwantumcomputing en de vereisten van je branche. Ons team zet je klassieke problemen om in een kwantumformaat en transformeert mogelijkheden in oplossingen.
  • Betrouwbare resultaten: concentreer je op je probleem, niet op technische storingen. Ons platform garandeert betrouwbare berekeningen. Je kunt vertrouwen op je nieuwe resultaten.
  • Samenwerking: naadloos samenwerken aan baanbrekende ontdekkingen. Wissel ideeën uit, ontwikkel programma's en zorg samen voor een revolutie op zakelijk gebied.

Met onze holistische cloud-native aanpak ondersteunen we de ontwikkeling en modernisering van bedrijfsprocessen en zorgen we voor een soepele overgang naar kwantumtechnologie en het maximaliseren van de voordelen ervan. Ons team van experts treedt op als je vertaler en splitst complexe oplossingen op in uitvoerbare stappen. Samen dichten we de kloof tussen theorie en toepassing en maken we de kwantumtoekomst werkelijkheid voor jouw bedrijf.

Onze missie: de drempels voor kwantumcomputing verlagen en het ecosysteem versterken!

Informatie over de auteur
Maximilian Walz, Senior Product Owner - Kwantumcomputing

Maximilian Walz

Senior Product Owner - Kwantumcomputing , T-Systems CTO Office

Alle artikelen en het profiel van de auteur

Kwantumcomputing: Potentiële zakelijke use cases

We kijken uit naar je mening

Heb je ideeën, suggesties of vragen over dit onderwerp? We nodigen je van harte uit om ideeën met ons uit te wisselen. Neem contact met ons op!
Do you visit t-systems.com outside of Netherlands? Visit the local website for more information and offers for your country.