Technology28.06.2017

Quantum Computing zelf uittesten?


De natuur is prachtig en geeft soms een aantal van zijn geheimen prijs om ons mensen in staat te stellen de wetten van de natuur toe te passen in ons dagelijks en toekomstig leven. Neem bijvoorbeeld het proces als fotosynthese waar lichtinval op een blad wordt vertaald met als output zuurstof. Daartussen zit een fascinerend proces van calculaties waarin de natuur berekeningen uitvoert die gebruik maken van de kwantummechanica wetten. Niet zoals onze “klassieke” computersystemen die 0 of 1 kunnen zijn, maar 0,1 of gelijktijdig 0 en 1 kunnen zijn.

Het zou toch mooi zijn als we op basis van deze principes nieuwe computersystemen kunnen bouwen die exponentieel parallelle berekeningen zouden kunnen uitvoeren en ons zouden kunnen helpen bij het oplossen van grote maatschappelijke uitdagingen? Laten wij dit voor het gemak een Quantum computer noemen.

Hoe werkt het?

Onze huidige computersystemen, ja ook uw nieuwste smartphone die u nog maar 1 week heeft, maakt gebruik van normale bits die een 0 of 1 kunnen zijn. Een simpel maar doeltreffend serieel proces. Een Quantum computer daarentegen maakt gebruik van Qbits (Quantum Bit). Een Qbit kan een 0 of een 1 zijn, of 0 en 1 op hetzelfde moment. Dit fenomeen wordt ook wel “superpositie” genoemd.

Door deze Qbits te verstrengelen (entanglement) kunnen deze namelijk 2ˆn verschillende staten aannemen, waarbij n het aantal verstrengelde qubits vertegenwoordigt. Met twee entangled Qbits heb je vier staten, met drie qubits acht en met vier qubits zestien etc. Door superpositie en verstrengeling samen stijgt de capaciteit van quantum computers exponentieel waardoor deze in staat is snelle parallelle berekeningen uit te voeren die met onze huidige computers niet mogelijk is.

Laat ik u een simpel voorbeeld geven. Stel, je hebt 25 deuren en achter deur 18 ligt een banaan. Een klassiek computersysteem zal iedere deur 1 voor 1 openen tot hij bij deur 18 is beland. Een quantumcomputer zet gewoon alle 25 deuren tegelijk openen. Een universele quantumcomputer van vijftig Qbits kan dus oplossingen bieden voor problemen waar de huidige vijfhonderd snelste supercomputers ter wereld momenteel niet uitkomen,

Zo las ik laatst een interessant artikel dat er over een aantal jaren een quantumchip in onze smartphones geplaatst zou kunnen worden. Dat lijkt mij een hele uitdaging wetende dat een quantumcomputer opereert op het absolute nulpunt; -273,15 C. Moet er wel een hele dikke handschoen bij geleverd worden! Maar een toekomstige smartphone, gekoppeld aan een quantumcomputer in de cloud zal wel tot de mogelijkheden behoren.

Voor welke toepassingen is het geschikt?

Quantum computers gaan niet worden ingezet voor normale toepassingen. Je e-mail zat niet sneller worden verstuurd en ook je mobiele transactie zal niet sneller worden afgehandeld. Toepassingen van quantum technologie waaraan gedacht kan worden zijn:

  • De ontdekking en ontwikkelingen van nieuwe geneesmiddelen;
  • Supply Chain en Logistiek; optimale logistieke keten efficiencies vinden;
  • Nieuwe materialen zoals material science;
  • De mogelijkheid om Cloud Computing technologie end-to-end te beveiligen;
  • Nieuwe functionaliteit van nieuwe aspecten die kunstmatige intelligentie (AI) een stap verder brengt;
  • Zeer snelle data verwerking en herkening van patronen in data, ook als deze gedeeltelijk ontbreekt.

Zelf uitproberen?

IBM heeft inmiddels binnen de Quantum Experience voor researchers, developers en programmeurs een nieuwe API gelanceerd waarbij diepgaande kennis over quantum fysica niet nodig zal zijn: klik hier.

Hiermee is het mogelijk om interfaces te bouwen tussen klassieke systemen en de Cloud gebaseerde 16 Qbit Quantum Computer om algoritmes te draaien en experimenten uit te voeren. Deze fantastische functionaliteit uit de IBM Cloud is gratis. Een volledige Software Development Kit (SDK) is hiervoor tevens ook beschikbaar: klik hier.

Een 17 Qbit versie staat inmiddels op stapel die minstens twee keer zo krachtig is als de bovenstaande gratis versie. Een duidelijk voorbeeld van “You-to-the-power-of-IBM” waarin IBM zijn leidende positie weergeeft!

[Afbeelding © science photo – Fotolia]

Gerard Smit

Gerard Smit is Chief Technology Officer van IBM Benelux onderdeel van de Europese CTO Office, IBM Distinguished Engineer en lid van de IBM Academy of Technology. Gerard is nieuwgierig naar nieuwe technologische ontwikkelingen en houdt ervan om creatief en buiten de kaders naar oplossingen te zoeken. Hij is sterk verbonden met onderzoeksinstellingen, trendwatchers, analisten en andere externe innovatie instellingen.

...

Verder lezen over IBM

Wat is een quantumcomputer en waarom is het interessant?

Er is een grote doorbraak geweest in de wereld van kwantumcomputers, maar de kans is groot dat je daar niets over hebt gehoord. Het is namelijk niet echt een wereld waarvan grote aantallen mensen op de hoogte zijn. Wat e...

Technology10.02.2023

Wat is een quantumcomputer en waarom is het interessant?

​De toekomst van computers?

Zou het mogelijk zijn als we de intelligentie van Einstein, de context van Gandhi en het geheugen van de gehele mensheid geconsolideerd kunnen aanbieden op een hybride computerplatform? Zijn we in staat, in de nabije toe...

Technology04.05.2020

​De toekomst van computers?

Google bevestigt doorbraak in kwantumcomputerkracht

Google heeft laten weten dat het bedrijf een nieuwe doorbraak in kwantumkracht heeft bereikt in een artikel dat is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift: Nature. De aankondiging komt precies een maand nadat...

Technology25.10.2019

Google bevestigt doorbraak in kwantumcomputerkracht

​Zijn wij drenkelingen op een houten vlot?

De technologische ontwikkelingen in onze maatschappij volgen zich in quantum snelheid op. We krijgen dagelijks zoveel informatie op ons af waardoor we steeds meer ondersteuning nodig hebben van intelligente systemen die...

Technology23.09.2019

​Zijn wij drenkelingen op een houten vlot?

IBM koopt Red Hat voor 34 miljard dollar – maar wat is Red Hat?

Microsoft heeft veel voor LinkedIn betaald toen ze die in 2016 kochten voor meer dan 26 miljard dollar, maar dat kan niet op tegen de 34 miljard dollar (in cash!) die IBM heeft gespendeerd aan het kopen van Red Hat. Dit...

Technology29.10.2018

IBM koopt Red Hat voor 34 miljard dollar – maar wat is Red Hat?

Techreus koopt ander model voor de toekomst
Deze AI zou wel eens je nieuwe favoriete parfum kunnen bedenken

IBM Research is in de geurtjes gegaan. Ze zijn namelijk gaan samenwerken met Symrise, een van de grootste bedenkers van smaken en geuren. Daar is een AI uitgekomen die Philyra heet, naar de Griekse godin van de geur. Die...

Technology25.10.2018

Deze AI zou wel eens je nieuwe favoriete parfum kunnen bedenken

'Eau d'intelligence artificielle'
​Oordelen over vooroordelen in AI

Ik had van het weekend voor het eerst de openhaard weer aan. Knetterend haardvuur vermengde zich met de geur van rode wijn. Op de achtergrond hoorde ik de muziek van George Michael “Listen without Prejudice!” Typisch...

Technology03.10.2018

​Oordelen over vooroordelen in AI

Call for code: kan jouw code helpen bij natuur- en klimaatrampen?

We hebben het al eerder gehad over Call for Code, een competitie die ontwikkelaars uitdaagt om technische oplossingen te vinden die voor, tijdens of na klimaat- en natuurrampen kunnen helpen. Maar wat kun je bedenken dat...

Technology07.07.2018

Call for code: kan jouw code helpen bij natuur- en klimaatrampen?