Quantumtechnologie: uniek onderzoeksgebied vol mogelijkheden

Razendsnelle en microscopisch kleine quantumsystemen, zoals computers en sensoren. Daar richten we ons op met het relatief nieuwe onderzoeksgebied quantumtechnologie. Onze ambitie is om de unieke eigenschappen van quantummechanica in te zetten voor praktische toepassingen. Daarom ondersteunen we de opkomende industrie met ontwerp, ontwikkeling en fabricage van quantumsensoren, quantumdevices en volledige systemen.

Wat is quantumtechnologie?

De computers en sensoren van nu zijn niet alleen veel sneller, maar ook veel kleiner dan ooit. Ondanks die doorontwikkeling, bleef het principe steeds hetzelfde: een bit heeft de waarde 0 of 1. Quantumtechnologie werkt op een andere manier. Doordat de natuurwetten op microniveau anders uitpakken dan op macroniveau, kan bijvoorbeeld een elektrisch stroompje zowel linksom als rechtsom bewegen. Hierdoor heeft de quantumbit of qubit niet de waarde 0 óf 1, maar 0 én 1.

De voordelen van quantumtechnologie

Een bewerking op een qubit die tegelijkertijd de waarde van 0 en 1 heeft, geeft als resultaat de bewerking van zowel de 0 als de 1. Dat is al een bescheiden voordeel. Maar bij toepassing op meerdere qubits neemt het voordeel exponentieel toe. De quantumcomputer maakt van dat principe gebruik. Hij voert in één keer dezelfde berekeningen over een zeer grote hoeveelheid data uit. Hierdoor is de quantumcomputer vele malen sneller dan een conventionele computer.

Een goed werkende quantumcomputer is een belangrijke aanvulling op wetenschappelijk onderzoek. Hij stelt ons in staat om gigantische hoeveelheden data te analyseren en daar verbanden en patronen in te ontdekken. Verder kunnen we zeer gedetailleerde simulaties laten draaien om theorieën te testen en te verfijnen. En mogelijk profiteert ook de rest van de maatschappij van de voordelen, bijvoorbeeld in de entertainmentindustrie.

Hulp bij de ontwikkeling van quantumapparaten

Quantumapparaten moeten bijna perfect worden gefabriceerd om quantumfysische eigenschappen daadwerkelijk voor toepassingen te kunnen inzetten. Wij helpen bij de ontwikkeling van workflows voor prototypen van 'perfecte' quantumapparaten. Ook ontwikkelen we nieuwe apparatuur of zorgen we voor aanpassingen aan bestaande nanofabricage-apparatuur om quantumapparaten te maken.

Bij onze diensten gebruiken we verschillende nanofabricage-instrumenten. We hebben uitgebreide ervaring met instrumenten om nano- en quantumdevices voor industriële toepassingen te maken. Met het samenwerkingsverband QuTech zetten we ons ook in voor bedrijven in quantumcomputing en -communicatie. Daarnaast werken we aan de doorontwikkeling van specifieke quantumapparaten voor de halfgeleiderindustrie.

Quantumsysteemontwerp

Ook als een quantumapparaat perfect is gemaakt, blijven metingen en controlesystemen cruciaal. Alleen dan kun je foutloos van de quantumfysische eigenschappen gebruikmaken. Dat vraagt om real-time gemeten variabelen die de quantumapparaten initialiseren en stabiliseren en hun functionaliteit optimaliseren. Daar zorgen wij voor door:

  • de ontwikkeling en verbetering van nieuwe quantumsysteemarchitecturen
  • de ontwikkeling van besturingssystemen (hardware en software) voor quantumtechnologie
  • de ontwikkeling van gegevensanalyses en besturingsalgoritmen

Onze expertise op dit gebied is uniek omdat we verschillende belangrijke expertises op hoog technologisch niveau combineren. Denk aan RF-technologie, big data-analyses en optica. Deze expertise bieden we op dit moment aan om de ontwikkeling van computer- en communicatiesystemen te vergemakkelijken voor de sectoren informatie en telecommunicatie, halfgeleiders, en ruimtevaart en defensie.

Samenwerkingen

In het samenwerkingsverband QuTech richten we ons met TU Delft en industriële partners op nieuwe mogelijkheden zoals quantumcomputing en quantuminternet. Om de eerste stappen te ondersteunen en de kansen te verkennen, ontwikkelden we het computerplatform Quantum Inspire.

Laat je verder inspireren

4 resultaten, getoond 1 t/m 4

Quantumcomputer vormt ook bedreiging voor onze gegevensbescherming

Informatietype:
Nieuws
23 september 2022

Quantumtechnologie biedt kansen voor de maatschappelij. Tegelijkertijd is het een bedreiging voor onze cyberveiligheid.

Quantumtechnologie in ontwikkeling

Informatietype:
Artikel
Quantumtechnologie zorgt voor technologische vooruitgang. Bekijk de uitleg over superpositie en verstrengeling en lees meer over onze quantumtoepassingen.

Quantum Applicatie Lab brengt quantumtechnologie versneld naar de samenleving

Informatietype:
Nieuws
24 maart 2022

Organisaties die willen onderzoeken welke toekomstige voordelen zij kunnen behalen met de quantumcomputer kunnen vanaf vandaag terecht bij het Quantum Applicatie Lab (QAL). Het QAL is een publiek-private samenwerking met als doel om quantumcomputers toepasbaar te maken voor gebruikers uit verschillende sectoren. Het lab verschaft partijen toegang tot specifieke kennis en technische infrastructuur om de voordelen van quantumtechnologie voor hun vakgebied concreet te gaan verkennen. De initiatiefnemers van het Lab zijn de Universiteit van Amsterdam, het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI), TNO, SURF, TU Delft, het Netherlands eScience Center en IBM Quantum.

Veelbelovend Regeerakkoord met ruime aandacht voor innovatie

Informatietype:
Nieuws
16 december 2021

De vijf Nederlandse topinstituten voor toegepast onderzoek: Deltares, MARIN, NLR, TNO en WUR (verenigd in TO2), zijn positief over het nieuwe Regeerakkoord. Met het oog op de Lissabondoelstelling om 3% van het BBP in R&D te investeren zet het kabinet vol in op onderzoek en innovatie.