QuiX Quantum is een prominente speler in de wereld van kwantumcomputing, en ze onderscheiden zich door hun focus op fotonische kwantumcomputers.
Laten we dat eens nader bekijken:
Wat is QuiX Quantum?
QuiX Quantum is een Nederlands bedrijf (spin-off van de Universiteit Twente) dat zich richt op het ontwikkelen en bouwen van hardware voor kwantumcomputing. Ze zijn gespecialiseerd in fotonische kwantumprocessoren, die het hart vormen van hun kwantumcomputers. Ze worden gezien als de Europese marktleider op dit gebied.
Belangrijke kenmerken van QuiX Quantum:
- Fotonische technologie: In tegenstelling tot veel andere kwantumcomputers die werken met supergeleidende circuits (die extreem lage temperaturen vereisen, dicht bij het absolute nulpunt) of ionenvallen, gebruikt QuiX fotonen (lichtdeeltjes) als de informatiedragers (qubits).
- Voordelen van fotonische kwantumcomputing:
- Werking bij kamertemperatuur: Dit is een significant voordeel, omdat het de noodzaak van complexe en dure koelsystemen wegneemt, waardoor de systemen compacter en kosteneffectiever kunnen zijn. Ze kunnen zelfs in reguliere datacenters worden geplaatst.
- Schaalbaarheid: Fotonische systemen hebben het potentieel om relatief eenvoudig op te schalen naar een groter aantal qubits.
- Volwassen technologie: De basis van fotonische technologie is al volwassen dankzij de overlap met klassieke fotonica (zoals in telecommunicatie), wat de ontwikkeling versnelt.
- Lage verliezen: QuiX Quantum is erin geslaagd processoren te ontwikkelen met extreem lage verliezen, wat cruciaal is voor het behoud van kwantumtoestanden.
- Plug-and-play: Ze streven naar “plug-and-play” geïntegreerde en configureerbare lichtgebaseerde kwantumprocessoren, wat de toegankelijkheid moet vergroten.
- Commercieel succes: QuiX Quantum heeft al 8- en 64-qubit fotonische kwantumcomputers verkocht aan onder andere het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR). Sinds 2024 bieden ze ook cloud-toegang tot hun kwantumsystemen.
- Focus op universaliteit: Ze werken aan de levering van een universele fotonische kwantumcomputer die in staat is om elke kwantumoperatie uit te voeren. Dit is een belangrijke stap richting de brede toepasbaarheid van kwantumcomputers.
Kwantumcomputing in het algemeen:
Kwantumcomputing is een compleet nieuwe manier van rekenen die gebruikmaakt van principes uit de kwantummechanica, zoals superpositie en verstrengeling. Dit stelt kwantumcomputers in staat om bepaalde complexe problemen veel sneller op te lossen dan klassieke computers, of problemen aan te pakken die voor klassieke computers onoplosbaar zijn.
Kernconcepten in kwantumcomputing: - Qubits: De fundamentele eenheid van informatie in een kwantumcomputer. In tegenstelling tot klassieke bits (die alleen 0 óf 1 kunnen zijn), kunnen qubits 0, 1, óf beide tegelijkertijd zijn (superpositie).
- Superpositie: Een qubit kan zich in een combinatie van meerdere toestanden tegelijk bevinden. Dit stelt kwantumcomputers in staat om parallel te rekenen.
- Verstrengeling: Qubits kunnen met elkaar verstrengeld raken, wat betekent dat hun toestanden op een diepgaande manier met elkaar verbonden zijn, ongeacht de afstand tussen hen. Het meten van de ene qubit beïnvloedt direct de toestand van de verstrengelde qubit.
- Interferentie: Net zoals golven met elkaar kunnen interfereren (elkaar versterken of uitdoven), kunnen de waarschijnlijkheden van kwantumtoestanden interfereren. Dit wordt gebruikt om de juiste antwoorden te versterken en onjuiste antwoorden te onderdrukken.
- Toepassingen van kwantumcomputing (algemeen en voor QuiX):
Hoewel kwantumcomputing nog in de kinderschoenen staat, zijn de potentiële toepassingen enorm en kunnen ze een revolutie teweegbrengen in diverse sectoren: - Materialenwetenschap en chemie: Het simuleren van moleculen en materialen op atomair niveau om nieuwe medicijnen, efficiëntere batterijen of supergeleiders te ontwerpen.
- Financiële modellering: Het optimaliseren van financiële portfolio’s, risicoanalyse en fraudedetectie.
- Optimalisatieproblemen: Het vinden van de meest efficiënte routes voor logistiek, het plannen van complexe processen of het optimaliseren van netwerken.
- Machine learning en AI: Het versnellen van algoritmes voor patroonherkenning, classificatie en deep learning.
- Cryptografie: Het ontwikkelen van nieuwe, onkraakbare versleutelingsmethoden, maar ook het kraken van huidige versleutelingsmethoden (wat een uitdaging vormt voor de cybersecurity).
- Infrastructuur en defensie: Verbeterde modellering en analyse voor complexe systemen.
QuiX Quantum speelt hierin een belangrijke rol door concrete hardware te leveren die deze toepassingen mogelijk maakt, en door de toegankelijkheid van kwantumcomputing te vergroten door hun focus op schaalbaarheid en kamertemperatuurwerking. - Hun technologie wordt nu al gebruikt in Europese onderzoeksprogramma’s en ze werken aan systemen die in datacenters geïntegreerd kunnen worden.