Waarom de wereld quantum is
In de Bachelor Honours Class ‘De wereld is quantum' leerden studenten van uiteenlopende opleidingen over de spelregels van de natuur op de allerkleinste schaal: quantummechanica. Welke kansen en gevaren zien zij voor hun vakgebied?
Studenten met de meest uiteenlopende achtergronden – bijvoorbeeld geneeskunde, rechten, archeologie en antropologie – verzamelden zich voor de lezingen van Studium Generale over quantummechanica. Tijdens deze laatste bijeenkomst gaven ze een presentatie over wat ze hebben geleerd tijdens de Bachelor Honours Class. Ook bespraken ze wat quantummechanica met hun studieachtergrond te maken heeft. Het antwoord kwam telkens op hetzelfde neer: de wereld is quantum.
Een paradijs?
‘Zodra we quantumcomputers hebben is het leven een paradijs’, stelt een van de studenten tijdens een presentatie.
Zo vertelt een geneeskundestudent bijvoorbeeld dat een quantumcomputer veel mogelijkheden biedt om complexe problemen aan te pakken in een kortere periode. ‘Als je tot de molecuul nauwkeurig kan berekenen wat een patiënt nodig heeft, dan is dat revolutionair.’
Criminaliteit: een einde en een nieuw begin
Het creëert ook nieuwe vraagstukken binnen de rechtsgeleerdheid. Want privacy is met quantumcomputers beter te waarborgen. Informatie kan namelijk slechts met één “sleutel” geopend worden. Dat betekent dat onze gegevens veel beter beschermd kunnen worden. Afluisteren, hacken en dus ook internetfraude lijken daarmee verleden tijd.
Maar deze encryptie biedt ook mogelijkheden voor criminelen. Geen enkele agent zal meer in staat zijn te achterhalen wat criminelen bespreken. Waar een groot deel van de criminelen hun goedbetaalde “baan” dus verliezen, zijn er andere criminelen die hier profijt van hebben.
Meer én minder energieverbruik
Vervolgens klinkt vanuit de zaal de vraag of het nou echt zuiniger is om een quantumcomputer te gebruiken. ‘Ja, want wat een normale computer honderden jaren kost, doet een quantumcomputer in een fractie van de tijd’, zegt docent Ivo van Vulpen.
Maar daar is een van de studenten het niet mee eens. Bij een normale computer zou er (door die lange tijd) namelijk überhaupt geen poging worden gedaan om de berekening te doen. Op papier zou dus meer energie worden verbruikt met een normale computer, maar in de praktijk wordt er helemaal geen energie verbruikt bij de normale computers.
En dan werpt Van Vulpen nog een belangrijke vraag op. ‘Zijn de hoge investeringen in quantumcomputers het waard?’ Het gaat namelijk om miljoenen euro’s aan onderzoek die in Nederland uitgevoerd worden. De mening vanuit de zaal is duidelijk: dat is het zeker waard. Maar is geld ertegenaan gooien dan genoeg? Nee, zegt Van Vulpen. Het allerbelangrijkste? ‘Creativiteit en ideeën’. Wat dat laatste betreft, zat het bij de studenten in ieder geval goed.
Wat is quantummechanica?
De theorie beschrijft het gedrag van deeltjes (of de natuur) op zeer kleine schaal en bevat onder andere het idee dat een object zowel een deeltje als een golf kan zijn en op meerdere plekken tegelijk kan zijn. Twee deeltjes kunnen met elkaar 'verstrengeld' zijn, ook al bevinden ze zich op grote afstanden.
Een van de belangrijkste aspecten is de ontwikkeling van de quantumcomputer. Alle gewone computers zijn gebaseerd op zogenaamde 'bits', elementjes in een computer die 0 of 1 zijn. Berekeningen op deze computer kunnen lang duren. Een alternatief is een computer die niet als basiselement bits heeft, maar qubits. Elementen zijn dan niet 0 of 1, maar eigenlijk 0 én 1 tegelijk. Het ligt wat ingewikkelder, maar hier komt het volgens de docenten op neer.
Tekst: Krisz Lucke
Fotografie: Eric van den Bandt