onze computers, zelfs de snelste lijken niet opgewassen tegen de behoeften van de enorme hoeveelheid data die in onze technologische samenleving wordt geproduceerd. Daarom werken wetenschappers aan computers met behulp van kwantumfysica, of quantumcomputers, die beloven sneller en krachtiger te zijn dan conventionele computers.

Wat is een kwantumcomputer? Een gewone computer werkt met bits met een enkele binaire waarde, ofwel nul of één. Daarentegen, een kwantumbit, of qubit, kan een nul opslaan, een een, zowel nul als één, of een oneindig aantal waarden daartussenin. Dat vergroot de rekencapaciteiten enorm.

We staan ​​nog aan het begin van dit nieuwe computertijdperk, en er zijn veel manieren om deze nieuwe technologie te gebruiken die nog moeten worden ontdekt. Bijvoorbeeld, de factorisatie van zeer grote priemgetallen, een taak die nauw verband houdt met cryptografie en beveiliging van wachtwoorden, zou een van de vele mogelijke toepassingen van kwantumcomputers kunnen zijn.

Volgens professor Sabrina Maniscalco, die aan het hoofd staat van de Turku Quantum Technology-groep in Finland, "Het bekendste kwantumalgoritme is het algoritme van Shor. Dit algoritme, als het op een kwantumcomputer draait, zet gehele getallen sneller in priemfactoren dan enig bekend klassiek algoritme. Dit is opmerkelijk, aangezien de traagheid van priemfactorisatie de basis is van de momenteel gebruikte methoden om berichten te ontcijferen."

Maar er zijn veel andere mogelijke toepassingen van deze nieuwe technologie. Volgens recente studie gerapporteerd in het peer-reviewed tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , "De beschikbaarheid van een universele kwantumcomputer kan een fundamentele impact hebben op een groot aantal onderzoeksgebieden en op de samenleving als geheel. Een steeds grotere wetenschappelijke en industriële gemeenschap werkt aan de realisatie van zo'n apparaat." Computergiganten Google en Microsoft investeren veel geld in dit onderzoeksgebied.

Door kwantumfysica in computers te gebruiken, wetenschappers kunnen ook chemische reacties simuleren om het ontwerpen van medicijnen te vergemakkelijken en machine learning te verbeteren.

Wetenschappers stellen zich zelfs de mogelijkheid voor dat daadwerkelijke kwantumbits worden verzonden tussen afzonderlijke kwantumcomputermodules met verbindingen die worden gecreëerd door elektrische velden. Het doel zou zijn om een ​​grootschalige, modulaire machine met een indrukwekkende rekencapaciteit.

Professor Sabrina Maniscalco nam deel aan het QuProCS-project, in het kader van het programma Future Emerging Technologies (FET) van de Europese Unie. Het project ontwikkelt een radicaal nieuwe benadering om complexe kwantumsystemen te onderzoeken voor kwantumsimulaties.

“Een kwantumcomputer zou voornamelijk voor dezelfde taken worden gebruikt als waar we nu computers voor gebruiken. Het zou gewoon veel sneller zijn. we kunnen computationele problemen oplossen die we met geen enkele traditionele computer kunnen oplossen, ", zegt Maniscalco. "Maar een kwantumcomputer op ware grootte is nog in ontwikkeling. Het kan sneller werkelijkheid worden dan we hadden durven verwachten."

Eindelijk, door kwantumcomputers, wetenschappers dromen ervan antwoorden te zoeken op ultieme vragen zoals de geboorte van leven of de oorsprong van het universum.