Onderzoekers komen met de eerste praktische blauwdruk voor de bouw van de meest krachtige computer op aarde.

Alles veranderde met de introductie van de computer. Het was een revolutie. En op korte termijn staat ons een tweede revolutie te wachten. En ook deze wordt mede mogelijk gemaakt door een computer. Maar dan wel een heel bijzondere: de kwantumcomputer. Het is de krachtigste computer die ooit gebouwd is. De immense rekenkracht van de kwantumcomputer kan worden ingezet om de grote vraagstukken in de wetenschap – van mysteries in het universum tot klimaatverandering – op te lossen of voor de ontwikkeling van nieuwe levensreddende medicijnen. Onderzoekers weten het zeker: de kwantumcomputer gaat voor een revolutie zorgen. Maar..dan moeten we ‘m wel eerst bouwen.

De kwantumcomputer versus jouw pc

Stel: je vraagt een klassieke computer om in de stad Amsterdam de snelste route tussen punt A en B te berekenen. Dan zal deze computer alle routes één voor één proberen om vervolgens de snelste te presenteren. De kwantumcomputer hoeft al deze routes niet één voor één te proberen, maar kan ze allemaal tegelijkertijd vergelijken en dus veel sneller met een antwoord komen. Het wordt allemaal mogelijk gemaakt door zogenoemde kwantumbits die – in tegenstelling tot een klassieke bit – de waarde 0 én 1 kunnen hebben.

Bouwplan
Nieuw onderzoek brengt de bouw van zo’n superkrachtige computer nu een stapje dichterbij. In het blad Science Advances komen wetenschappers namelijk met een concreet bouwplan. “Jaren hebben mensen gezegd dat het onmogelijk is om een kwantumcomputer te bouwen,” vertelt onderzoeker Winfried Hensinger. “Met onze studie tonen we niet alleen aan dat het mogelijk is, maar leveren we direct een bouwplan aan voor de bouw van een grootschalige machine.”

Elektrische velden
En in dat bouwplan vinden we onder meer een nieuwe uitvinding die het mogelijk maakt om kwantumbits van de ene naar de andere kwantumcomputermodule over te dragen. Eerder hadden onderzoekers voorgesteld om computermodules met glasvezelverbindingen aan elkaar te koppelen. Maar de onderzoekers stellen voor om verbindingen te creëren met behulp van elektrische velden die het mogelijk maken om ionen van de ene naar de andere module te transporteren. Hierdoor kunnen veel hogere verbindingssnelheden worden behaald.

De volgende stap is natuurlijk het bouwen van zo’n kwantumcomputer. Het onderzoeksteam ziet dat helemaal zitten en stort zich binnenkort op de bouw van een prototype. Daarnaast heeft het team er bewust voor gekozen het bouwplan publiekelijk te maken, zodat ook onderzoekers en bedrijven elders ter wereld ermee aan de slag kunnen.