column

Peter Werkhoven: De impact van de quantumwereld - Innovatie toen en nu

15 september 2016 • 1 min leestijd

In de jaren tachtig zag ik in het VPRO-kinderprogramma 'Achterwerk in de kast' een jongetje het gordijn van de kast openschuiven en uitleggen dat het leven steeds ingewikkelder werd. Want vroeger waaide de wind nog gewoon door zijn haren, maar inmiddels wist hij dat het gassen zijn die zich verplaatsen van een hoge- naar een lagedrukgebied. De wereld wordt steeds ingewikkelder naar mate je er dieper in duikt.

En dan hebben we het nog maar over de wereld zoals we die met onze zintuigen ervaren. Op extreem kleine schaal of bij extreem lage temperaturen heersen er geheel andere wetten en spookachtige eigenschappen. Bijvoorbeeld de begin vorige eeuw, door grote wetenschappers als Niels Bohr, Erwin Schrödinger en Albert Einstein, blootgelegde (sub)atomaire quantumwereld. Deze wereld is zelfs voor grote denkers ongrijpbaar, maar leidt tot innovaties die alles op zijn kop zullen zetten.

Onzeker en verstrengeld

In deze ‘bizarre’ wereld kunnen quantumdeeltjes tegelijkertijd bijvoorbeeld linksom en rechtsom draaien. Voor mensen met behoefte aan zekerheid is dit best ongemakkelijk. Een nog veel gekker en fundamenteel fenomeen in de quantumwereld is de zogenaamde ‘verstrengeling’ van deeltjes. Als je in een kristal één lichtdeeltje splitst in twee lichtdeeltjes, dan blijven die deeltjes qua eigenschappen verstrengeld. Zelfs als ze zich op zo’n grote afstand van elkaar bevinden dat ze zelfs met de snelheid van het licht niet meer met elkaar kunnen ‘praten’. Beide deeltjes draaien tegelijkertijd linksom en rechtsom, totdat je van elk een ‘foto’ maakt. Dan blijkt dat de deeltjes altijd tegen elkaar in draaien. Einstein en collega’s bedachten het al in 1935, maar eigenlijk om te laten zien dat de quantumtheorie niet compleet was. Toch is het vorig jaar definitief door de TUD experimenteel aangetoond.

“Er waait een nieuwe quantumwind door onze haren!”

Het nieuwe rekenen

Rekenen met deeltjes die tegelijkertijd 0 en 1 zijn, geeft meerdere antwoorden tegelijkertijd, waarmee je extreem snelle quantumcomputers kunt bouwen. Wij gaan deze quantumrevolutie meemaken. In onder andere het samenwerkingsverband Qutech tussen TUD en TNO worden indrukwekkende resultaten geboekt, met indrukwekkende kamerbrede opstellingen om deeltjes kleiner dan een atoom ‘in de hand te houden’. Zo veelbelovend dat de Europese Commissie heeft voorgesteld een miljard euro beschikbaar te stellen voor een op te richten Quantum Flagship-programma voor quantumtechnologie. Op een termijn van 10-15 jaar verwachten we zo extreem snel te kunnen rekenen dat formules voor nieuwe (supergeleidende) materialen kunnen worden doorgerekend (een mogelijke revolutie in energieopslag), nieuwe medicijnen kunnen worden bedacht en robots eindelijk complexe motorische bewegingen kunnen maken (bijvoorbeeld ons haar knippen). Bovendien kunnen quantumbits over grote afstanden met elkaar ‘verstrengeld zijn’, waardoor klassieke communicatie sneller en veiliger kan worden.

Door gebruik te maken van quantumeigenschappen komen ook zwaartekrachtsensoren binnen bereik waarmee je een 3D-foto van de ondergrond kunt maken, en quantumcamera’s voor lichtgevoelige toepassingen in de medische wereld (de ene lichtbundel weet wat de andere gezien heeft).

 

column

Duurzame mobiliteit: economische groei, maatschappelijke impact

27 feb '19 - 4 min
In de discussies over de toekomst van mobiliteit gaat het vaak over drie grote uitdagingen: hoe realiseren we een mobiliteitswereld zonder ongelukken en slachtoffers,... Lees meer
column

We hoeven niet allemaal het ov in

30 jan '19 - 5 min
Het is onderhand bijna een mantra: om de files te verminderen, moeten we massaal de auto uit. Allemaal lovenswaardige initiatieven worden uitgerold om mensen te... Lees meer
column

Gaat de zelfrijdende auto het ov, fietsen en lopen verdringen?

15 jan '19 - 4 min
Gaan zelfrijdende voertuigen, die we bovendien niet langer in eigendom hebben, het ov, fietsen, brommen en lopen straks verdringen? Is de auto straks niet langer... Lees meer
column

Wat de Nederlandse industrie echt verder brengt? Inspirerende missies!

10 jan '19 - 3 min
Missiegedreven beleid. Dat is wat er volgens TNO nodig is om van Nederland een écht Innovatieland te maken. Tom van der Horst, Business Director Strategies for Industry... Lees meer
column

Auto neemt bestuurder steeds meer taken uit handen

5 dec '18 - 4 min
De automobilist wordt in de nabije toekomst steeds minder bestuurder; systemen in de auto gaan rijtaken overnemen. De trend naar volledig automatisch rijden is onomkeerbaar.... Lees meer

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.