QuTech: quantum-computing en quantum-internet

De tweede quantumrevolutie

We bevinden ons in een ‘tweede quantumrevolutie’: We zijn inmiddels in staat gebruik te maken van tot nu toe onbenutte quantumeffecten. Hoewel er significante uitdagingen resteren, is het punt bereikt waarop de quantumwetenschap klaar is voor technologische toepassingen. De quantumtechnologie bevindt zich in een overgangsfase tussen universitair onderzoek en toegepaste technologie. QuTech, en haar initiatiefnemers TNO en Technische Universiteit Delft (TU Delft), zijn ervan overtuigd dat de ontwikkelingen op dit gebied kansen bieden voor het Nederlandse bedrijfsleven. Het doel van QuTech is dan ook om nieuwe theorieën en methoden te ontwikkelen om de vele uitdagingen bij het realiseren van quantumtechnologieën te overwinnen. En om daarmee nuttige toepassingen te ontwikkelen, zoals de eerste schaalbare quantumcomputer en veilig quantuminternet.

TNO ALS BELANGRIJKE PARTNER IN QUTECH

De TU Delft en TNO hebben QuTech in 2014 opgericht. Inmiddels werken er binnen QuTech ongeveer 230 mensen, onder wie 30 van TNO dat ook de expertise van nog eens 100 andere medewerkers kan inbrengen. QuTech gaat zowel wetenschappelijke uitdagingen als technische problemen aan in een gezamenlijk kenniscentrum met industriële partners. QuTech beschikt over het meest geavanceerde hardwareplatform en de beste theoretische tools, maar het grootste voordeel is het excellente team. QuTech is koploper als het gaat om onderzoek naar quantumtechnologie en wereldwijd het enige kenniscentrum dat alle benodigde expertise combineert.

ONTWIKKELEN EN VERMARKTEN

Het onderzoek van QuTech is georganiseerd in drie missiegedreven roadmaps. Deze wetenschappelijke en toepassingsgerichte roadmaps werken aan de primaire doelstellingen van QuTech: het ontwikkelen van prototypes van quantumcomputers en quantuminternet. Daarnaast is er een roadmap voor samenwerking en techniek (Shared Development), geleid door TNO.

• Fault-Tolerant Quantum – het bouwen van schaalbare quantum computers en het voorkomen en automatisch corrigeren van fouten in qubits;
• Quantum Internet and Networked Computing – het realiseren van quantuminternet en combineren met quantumcomputers voor dataveilig rekenen;
• Topological Quantum Computing – het ontwikkelen van een speciaal type (topologisch) qubit, dat door zijn vorm beter tegen fouten is beschermd;
• Shared Development (SD) – de technologie helpen ontwikkelen naar hogere ‘Technology Readiness’, het integreren van de systemen tot demonstrators en prototypes en het begeleiden van de vermarkting van de kennis.

TNO + TU DELFT = MEER DAN 2

TNO is actief in alle roadmaps van Qutech. Voor de drie toepassingsgerichte roadmaps van QuTech ondersteunen en beheren TNO’ers de technologische ontwikkeling naar hogere ‘Technology Readiness Levels’. Daarnaast vervullen TNO’ers een grote rol in de integratie van de technologische ontwikkelingen in demonstrators voor Quantum Computing en Quantum Internet. Daarmee faciliteert TNO de vermarkting van quantumtechnologie en geeft externe partijen die de beschikking willen krijgen over de meest geavanceerde quantumtechnologie toegang tot QuTech demonstrators. Veel van deze activiteiten zijn geconcentreerd in de SD roadmap. Naast het leiden van SD levert TNO een bijdrage aan alle roadmaps door technische ondersteuning, productie- en managementondersteuning te bieden en generieke technologische oplossingen en pre-prototypes te ontwikkelen en te realiseren.

MICROSOFT QUANTUM LAB & Q-CAMPUS

Er zijn hoge verwachtingen van de quantumcomputer en het quantuminternet. Het waarmaken van die belofte vraagt om investeringen in geld, tijd en inspanning. “De ontwikkeling van de quantumcomputer vereist een gezamenlijke inspanning van wetenschap, overheid, toegepaste kennisinstellingen en bedrijfsleven”, stelt Ronald Hanson, wetenschappelijk directeur van QuTech. De samenwerking met het bedrijfsleven is hierbij essentieel. Microsoft is een van de belangrijkste bedrijven die intensief met QuTech samenwerkt en daarom zijn TU Delft en TNO blij met de komst van het Microsoft Quantum Lab begin 2019 naar de Quantum-Campus (Q-Campus) in Delft. Ook andere grote spelers zien heil in het Delftse kenniscentrum. Zo investeert Intel, de grootste chipfabrikant ter wereld, sinds 2015 stevig in het quantumonderzoek van QuTech. Op de Q-Campus die rond QuTech is ontstaan vestigen zich een toenemend aantal internationale spelers en spin-offs van het instituut.