Quantumcomputing

De quantumrevolutie

Terwijl conventionele computers binaire bits (1 en 0) gebruiken voor hun berekeningen, gebruikt een quantumcomputer quantumbits (ook wel: qubits). Deze werken volgens twee hoofdprincipes van de quantumfysica: superpositie en verstrengeling. Superpositie betekent dat elke qubit tegelijkertijd zowel een 1 als een 0 kan vertegenwoordigen, en vele andere toestanden daartussenin. Qubits vertonen eigenschappen van quantumverstrengeling - dat betekent dat paren of groepen deeltjes niet onafhankelijk van elkaar worden gemeten of beschreven. Het meten van een enkele qubit in een verstrengelde groep bepaalt onmiddellijk de toestand van andere deeltjes in de groep. Dit geldt zelfs als de deeltjes ver van elkaar verwijderd zijn.

Grootschalige quantumcomputers zouden in theorie bepaalde klassen van problemen veel sneller kunnen oplossen dan een klassieke computer. Bovendien kunnen quantumcomputers problemen oplossen die onmogelijk zijn op klassieke computers, dankzij hun superpositie-eigenschappen. De potentiële toekomstige impact van quantumcomputing op de informatica is enorm. De quantumrevolutie gaat erg snel en Nederland is een koploper in technologieontwikkeling. We betreden nu de 'quantum ready fase', dus we moeten voorbereid zijn op de 'quantum advantage phase' (over 3-5 jaar), waarin quantumtechnologie mainstream wordt.

Waarom quantumcomputing bij SURF?

We streven ernaar Nederlandse onderzoekers te ondersteunen om vroegtijdig en concurrerend voordeel te halen uit ontwikkelingen en faciliteiten op het gebied van quantumcomputing zodra dit beschikbaar komt. Bovendien willen we:

• De toepasbaarheid voor wetenschappelijke toepassingen begrijpen
• De ontwikkeling van quantumtoepassingen stimuleren en ondersteunen
• Zicht krijgen op de benodigde expertise en tools om reguliere applicaties te 'transformeren' naar quantumtoepassingen
• Ondersteunen bij de toegang tot en het gebruik van quantumsimulatoren en fysieke quantumcomputers (in de toekomst).

Activiteiten

• De toepasbaarheid in wetenschappelijke problemen verkennen met use cases
  We stimuleren en ondersteunen use cases op veelbelovende quantumtoepassingsgebieden die relevant zijn voor onze leden. SURF zal potentiële toepassingen, vereiste inspanningen, methoden en tools evalueren om gezamenlijke expertise, voorbeelden en best practices op te bouwen.
  - Ray tracing
  - Quantum Application lab
  - Hoge energie fysica
   
• Ondersteuning van toegang tot en gebruik van hybride klassieke en quantumapplicatie-ontwikkelomgevingen
  We bieden een op maat gemaakte open ontwikkel- en uitvoeringsomgeving.
  - Toegang tot quantumtechnologieen via SURF Research Cloud
  - LUMI-Q: EuroHPC JU quantumcomputers
  - Quantum inspire/SURF computing platform
   
• Onderwijsondersteuning
  - Stages op verschillende niveaus (neem contact op met ariana.torres@surf.nl)
  - Toegang tot onze faciliteiten en mogelijkheden
  - Workshops en gastcolleges
   
• Kennisdelen
  We willen interesse creëren in de Nederlandse onderzoeksgemeenschap door middel van voorbeelden en best practices.
  - Podcast SURFshort Quantum
  - Podcast SURFsounds Uncovering Technologies: XR and Quantum
  - Video SURF Future Computing & Networking