{"id":371461,"date":"2017-11-13T14:30:44","date_gmt":"2017-11-13T13:30:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vn.nl\/?p=371461"},"modified":"2019-01-31T14:18:22","modified_gmt":"2019-01-31T13:18:22","slug":"als-geen-quantum-hebt-overleef-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vn.nl\/als-geen-quantum-hebt-overleef-2\/","title":{"rendered":"‘Als je geen quantum hebt, overleef je niet’"},"content":{"rendered":"

De\u00a0space race of the computer era\u00a0<\/span>is begonnen. IBM, Google, Microsoft en \u2018de Chinezen\u2019. Allemaal hebben ze hun zinnen gezet op de eerste echte quantumcomputer. Op de site van Microsoft staat een filmpje, met zwart-witbeelden van lampen die aanspringen, de eerste vliegtuigjes die waggelend de lucht in gaan, een man op de maan, de lancering van de spaceshuttle, beelden van sterren die streepjes worden alsof we met grote snelheid door het heelal razen, een blokje supergeleider die in de lucht hangt boven een magneet, en een stem die zegt: \u2018quantum computing is like going from crawling to a different planet. It\u2019s different<\/span>.\u2019<\/p>\n

Hardware-legende<\/h4>\n

\u2018Winner takes all<\/span>,\u2019 zegt Leo Kouwenhoven vrijdag 8 september in zijn kamer in de TU Delft. Op zijn stabureau liggen Apple-laptops gebroederlijk naast een Microsoft-Surface. \u2018Dit is een\u00a0winner takes all economy<\/span>. Dus als Microsoft een achterstand oploopt ten opzichte van Google en IBM en een van hen de race wint, dan is het voor Microsoft gewoon\u00a0killing<\/span>. Iedereen is ervan overtuigd dat de IT-bedrijven die over twintig jaar overgebleven zijn een quantumcomputer hebben. Als je geen quantum hebt, overleef je niet en dus moet je nu bij de frontlinie zitten.\u2019<\/p>\n

Kouwenhoven is sinds kort een prominent lid van wat Microsoft zelf het\u00a0quantum dream team\u00a0<\/span>noemt. Het doet denken aan het team uit\u00a0Ocean\u2019s 11<\/span>. De leider is de meer dan twee meter lange Todd \u2018mr. Xbox\u2019 Holmdahl, een hardware-legende die naast de Xbox ook \u2018onmogelijke projecten\u2019 als de HoloLens en de Kinect over de finish wist te trekken De goeroe is topwiskundige Michael Freedman, meester van de vier dimensies, die ooit de Fields Medal won, de Nobelprijs van de wiskunde, maar dan nog beter. Ook in het team zit Doug Carmean, de architect van de Intel Pentium en Xeon chips. De vrouwelijke hoofdrol is voor Krysta Svore, die nu al software schrijft waar de quantumcomputers over decennia op gaan draaien. Dan is er nog de Zwitser Matthias Troyer, een van de weinigen die het hele quantuminformatieveld begrijpen, van de wiskunde via de elektronica naar de quantumsoftware. Hollywood had geen betere\u00a0cast<\/span>\u00a0bij elkaar kunnen krijgen.<\/p>\n

Vele miljoenen<\/h4>\n

In de spits van het\u00a0dream team<\/span>\u00a0staan de experimentatoren Charles Marcus en Leo Kouwenhoven. Marcus groeide op in een academisch milieu in Californi\u00eb en werd opgeleid in Harvard. Nu werkt hij aan het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen. Kouwenhoven is een boerenzoon uit Pijnacker, die bij toeval natuurkunde ging studeren, maar mede door zijn\u00a0just do it-<\/span>houding uitgroeide tot een van de succesvolste wetenschappers van Nederland. Alle ogen zijn voorlopig op deze twee experimentele natuurkundigen gericht. Zij moeten met hun teams in Delft en Kopenhagen zorgen voor de eerste werkende\u00a0quantum bits<\/span>\u00a0\u2013 oftewel qubits, de ultieme bouwstenen van een quantumcomputer.<\/p>\n

Kouwenhoven en Marcus moeten scoren. Het liefst v\u00f3\u00f3r 25 september, wanneer CEO Satya Nadella het quantumprogramma van Microsoft wereldkundig maakt op\u00a0Microsoft Ignite<\/a>, een conferentie voor duizenden techliefhebbers, medewerkers en partners van het bedrijf. Na jaren miljoenen in het onderzoek gepompt te hebben, is Microsoft overgeschakeld naar een hogere versnelling. De bedragen zijn geheim, maar het gaat waarschijnlijk over vele miljoenen.<\/p>\n

Wonderlijke deeltjes zonder massa, zonder elektrische lading, die alleen in tweetallen bestonden en die zowel identiek waren, als hun eigen tegenovergestelde. Spookdeeltjes.<\/p><\/blockquote>\n

Mysterieuze verdwijning<\/h4>\n

Het begon zes jaar geleden met een bultje in een lijntje dat geen bultje zou moeten hebben. Kerst 2011 zagen promovendi Kun Zuo en Vincent Mourik in vleugel B van het natuurkundegebouw van de TU Delft op hun computerscherm een klein blipje. De data waren afkomstig uit het binnenste van een koelkast waarin een kleine nanodraad met een dikte van een duizendste van een haar afgekoeld was tot bijna het absolute nulpunt, 273 graden onder nul. Er stroomde een stroompje waar niks hoorde te stromen. Ze maakten een foto met hun telefoon en stuurden die naar hun professor, Leo Kouwenhoven. Het was precies wat hij gehoopt had en wat theoretisch natuurkundigen hadden voorspeld: dit was wat er zou gebeuren als er Majoranadeeltjes in het nanodraadje aanwezig waren.<\/p>\n

De deeltjes waren al in 1937 voorspeld door de Italiaanse Natuurkundige Ettore Majorana. Wonderlijke deeltjes zonder massa, zonder elektrische lading, die alleen in tweetallen bestonden en die zowel identiek waren als hun eigen tegenovergestelde. Spookdeeltjes.\u00a0Een jaar later, in 1938, stapte Majorana in Palermo op de boot naar Napels. Hij arriveerde\u00a0nooit aan de andere kant. Over die mysterieuze verdwijning zijn tientallen boeken geschreven. Het mysterie is nooit opgehelderd. En het Majoranadeeltje was ook nooit waargenomen. Tot eind 2011.<\/p>\n

Surfplanken en wetsuits<\/h4>\n

Toen het team uit Delft de resultaten wereldkundig maakte, ging het nieuws de wereld over. Het wonderlijke deeltje van de mysterieuze Ettore Majorana was gevonden! Maar pas echt euforisch waren ze in Station Q in Santa Barbara, Californi\u00eb, gevestigd in een paar kamers van de universiteit van Santa Barbara, met Griekse letters op krijtborden, surfplanken en\u00a0wetsuits<\/span>\u00a0in de gang en uitzicht op palmen, pelikanen en de Pacific. Station Q was een quasi-geheime plek waar een paar van \u2019s werelds beste wis- en natuurkundigen in dienst van Microsoft werkten aan de blauwdruk van een \u2018quantumcomputer\u2019, een ontwerp waarin het Majoranadeeltje een sleutelpositie innam. In Station Q betekende de vondst van het Majoranadeeltje niet alleen een wetenschappelijke, maar ook een technologische doorbraak. De patenten waren al ingediend, en met de vondst van het Majoranadeeltje kon het echte werk beginnen.
\nHet Majoranadeeltje was \u2013 in theorie \u2013 het geheime wapen waarmee de vloek van de quantumcomputer \u2013 de vluchtigheid van de quantumwereld \u2013 bezworen kon worden.<\/p>\n

Het Majoranadeeltje was – in theorie – het geheime wapen waarmee de vloek van de quantumcomputer – de vluchtigheid van de quantumwereld – bezworen kon worden.<\/p><\/blockquote>\n

Quantummachientjes<\/h4>\n

H\u00e9t probleem van de quantumcomputer is de vluchtigheid van de quantumwereld. Als een quantumtoestand gemeten wordt, verdwijnt die toestand. Als we naar de quantumwereld proberen te kijken, te luisteren of voelen, stort-ie in elkaar. Quantummachientjes werken alleen als ze afgescheiden zijn van de buitenwereld, als ze niet verstoord worden door elektromagnetische velden of andere interacties met de klassieke wereld. \u2018De vijand van\u00a0quantum computing<\/span>\u00a0is ruis,\u2019 schrijft Nadella in zijn nieuwe boek\u00a0Hit Refresh<\/span>, \u2018dat wil zeggen elektronische interferentie zoals kosmische straling, bliksemflitsen, en zelfs de mobiele telefoon van je buurman.\u2019<\/p>\n

E\u00e9n qubit is nog wel af te schermen van de buitenwereld. In tientallen laboratoria werken onderzoekers met qubits. De populairste versie is een microscopisch kleine elektronische schakeling met een stukje supergeleider, die in twee verschillende toestanden tegelijk kan zijn. Je kunt het je voorstelen als een lusje waardoorheen een stroompje linksom \u00e9n rechtsom gaat, tegelijkertijd. Deze supergeleidende qubits, zoals ze genoemd worden, werken prachtig. Maar om een nuttige quantumcomputer te bouwen, moet je er honderden aan elkaar vastknopen, zodat ze elkaar kunnen sturen, zonder dat ze elkaar verstoren en zonder dat de buitenwereld ze verstoort. Dit is vrijwel onmogelijk. Het is als met een kaartenhuis. Twee kaarten tegen elkaar aanzetten, dat lukt nog wel. Maar een huisje bouwen van tien kaarten is niet vijf keer zo moeilijk, maar vijftig keer zo moeilijk. Een huis bouwen van honderd speelkaarten is bijna niet te doen.<\/p>\n

\"\"
\u00a9 Alek<\/figcaption><\/figure>\n

Vooroplopen op een doodlopende weg<\/h4>\n

Quantumingenieurs bouwen op dit moment quantumbouwwerken die grenzen aan wat technisch mogelijk is. IBM heeft een quantumcomputer van 16 supergeleidende qubits. Je kunt hem binnenkort via de cloud opdrachtjes geven. Hij is te klein om gewone computers te snel af te zijn, maar het is een begin. Google probeert nu een quantumkaartenhuisje te bouwen van 49 qubits. Het ding moet een soort ruis genereren, op zo\u2019n manier dat zelfs de grootste en snelste supercomputer het niet kan nadoen. Je hebt er niks aan, maar het gaat hier om de symboliek. Het doel is om een quantummachine iets te laten doen wat een computer niet na kan apen. Google noemt het the quantum supremacy experiment. Google en IBM roepen allebei dat ze de leiding hebben genomen in de quantumrace. Maar wat Google en IBM er niet bij vertellen, is dat ze met veel bombarie voorop lopen op een doodlopende weg en dat ze hopen op een wonder, waardoor de doodlopende weg plotseling geen doodlopende weg blijkt te zijn.<\/p>\n

\u2018Google en IBM kiezen voor die tactiek,\u2019 zegt Kouwenhoven, \u2018misschien dat ze tot een paar honderd qubits komen, maar daarna is er een wonder nodig om verder te gaan. Hun tactiek is misschien nog niet eens zo gek. Want soms gebeuren wonderen in de wetenschap. Maar wij beginnen bij het wonder.\u2019<\/p>\n

Het wonder heet de topologische qubit. Met de eerder genoemde Majoranadeeltjes kun je ze maken. Het heeft te maken met het feit dat Majoranadeeltjes in paren bestaan, maar tegelijkertijd ook samen \u00e9\u00e9n ding zijn. Als je ze wilt verstoren, moet je ze allebei verstoren, en als je ze allebei ver uit elkaar haalt, is het lastiger ze allebei tegelijk te verstoren. Pas als ze weer bij elkaar komen, gebeurt er wat. \u2018Topologische bescherming\u2019 heet dit. Een ander voorbeeld van topologische bescherming is dat van een elastiekje \u2013 een rubberen lus met een groot gat in het midden. Je kunt een elastiekje heel lang uitrekken en er knoopjes in maken, maar het blijft een rubberen lus met een gat. Deze \u2018informatie\u2019 is topologisch beschermd. Pas als je het elastiekje doorknipt of kapot trekt, verandert er echt iets.<\/p>\n

Daarnaast hebben de Majoranadeeltjes de eigenschap dat ze veranderen als ze om elkaar heen bewegen. Hierdoor kun je rekenen door Majoranadeeltjes om elkaar heen te draaien \u2013 door met ze te breien, oftewel\u00a0braiden.\u00a0<\/span>Een chip waarop Majoranadeeltjes om elkaar heen kunnen bewegen, is een topologische qubit. Als gewone qubits speelkaarten zijn die bij het minste of geringste omvallen, zijn topologische qubits als kleine legosteentjes, perfect om mee te bouwen. Als de eerste topologische qubit gemaakt is, zal dat dan ook een sleutelmoment zijn. Als Marcus of Kouwenhoven een demonstratie van een topologische qubit kunnen laten zien, zal Michael Freedman huilen van geluk. In Stockholm wordt de Nobelprijs dan vast opgepoetst.<\/p>\n

Als gewone qubits speelkaarten zijn die bij het minste of geringste omvallen, zijn topologische qubits als kleine legosteentjes, perfect om mee te bouwen.<\/p><\/blockquote>\n

Ga dat lekker zelf doen<\/h4>\n

IBM en Google volgen het Microsoft\u00a0dream team\u00a0<\/span>dan ook op de voet. \u2018De baas van het Google quantumproject, Hartmut Neven, ziet het probleem scherp,\u2019 vertelt Kouwenhoven, \u2018en hij houdt ons heel goed in de gaten. Als het ons lukt om een topologische qubit te maken, stapt hij meteen over, heeft hij Matthias Troyer verteld.\u2019
\nMaar er \u00eds dus nog geen topologische qubit. Waar bij Google en IBM doosjes vol met qubits staan, heeft Microsoft er nog niet \u00e9\u00e9n. En om te voorkomen dat Nadella in Orlando als de keizer uit het sprookje in zijn nieuwe kleren rondparadeert, moet er iets tastbaars komen. Hoe mooi zou het niet zijn om een topologische qubit te kunnen laten zien?<\/p>\n

\u2018Microsoft heeft bij Ignite de verantwoordelijkheid om de wereld te vertellen waar ze mee bezig zijn,\u2019 zegt Kouwenhoven, \u2018ze gebruiken ook geld van aandeelhouders, dus er moet een bepaalde transparantie zijn over waar dat geld voor gebruikt gaat worden.\u2019<\/p>\n

De eerste topologische qubit tonen in Orlando zou dus fantastisch zijn. Maar daarvoor is het te vroeg. Daar waren Charles Marcus en Leo Kouwenhoven het snel over eens. Een belangrijk verschil tussen de universiteit en Microsoft is echter dat Microsoft geen genoegen neemt met de woorden: \u2018dat gaat zo snel niet lukken\u2019. \u2018Een typische reactie van Microsoft is: wat heb je nodig om het w\u00e9l te laten lukken,\u2019 zegt Kouwenhoven. \u2018Aan de ene kant is dat mooi. Op de universiteit vraagt nooit iemand of je hulp nodig hebt. Maar er zijn momenten \u2013 en daar leer ik steeds beter mee omgaan \u2013 dat mensen van Microsoft milestones defini\u00ebren waarvan je denkt: doe dat lekker zelf, ga niet mijn milestones bepalen. De managers vullen een Excelsheet in. Als we over vijf jaar een computer met duizend qubits willen hebben, moeten we er volgend jaar een met dertig hebben. Vervolgens gaat zo\u2019n Excelsheet een eigen leven leiden. Daar moeten Charlie en ik een beetje een balans in vinden, wanneer je echt op de rem gaat staan en zegt: \u201cDit is niet mijn milestone\u201d en wanneer je de dingen gewoon laat gaan.\u2019<\/p>\n

Gelukkig is Todd Holmdahl er ook nog, de twee meter lange Xbox-rots in de branding. Een en al lof heeft Kouwenhoven voor zijn dreamteamleider: \u2018Die heeft nog nooit iets verkeerds gezegd.\u2019Onder Holmdahls leiding werd gekozen voor een compromis. Een qubit gemaakt van materialen waarin Majoranadeeltjes voorkomen. Een logische stap op weg naar de eerste topologische qubit, en een prachtige nieuwe demonstratie van het bestaan van Majorana-deeltjes. Wel een qubit met Majorana\u2019s. Maar geen topologische qubit waarin Majorana-deeltjes om elkaar heen bewegen. Het is een nuance die alleen echte quantumwetenschappers niet zal zal ontgaan.<\/p>\n

\u2018Het zou mooi zijn als we een qubit hebben, zodat Nadella ook echt trots kan zijn,\u2019 zegt Kouwenhoven. \u2018Geen topologische qubit maar wel een Majorana qubit.\u2019
\nEn met een beetje geluk is zoiets nog bereikbaar. Daarom is eind augustus al begonnen met \u2018de sprint\u2019, een idee van Kouwenhoven. Een zeskoppig team koelt in Delft drie chips af. John Watson, Gijs de Lange en Kevin van Hoogdalem, alledrie in dienst van Microsoft. En de promovendi James Kroll en Willemijn Uilhoorn. Student Michiel de Moor maakt het team compleet. In Kopenhagen gaat net zo\u2019n team aan de gang. Zeven dagen in de week, twaalf uur per dag. Elke dag is er een\u00a0scrum<\/span>\u00a0in de kantoortjes van Marcus en Kouwenhoven, een\u00a0restart\u00a0<\/span>zoals bij het rugby, waarbij de koppen bij elkaar gestoken worden om de resultaten van de vorige dag en de nieuwe plannen voor de komende dag te bespreken. Er hoeft maar \u00e9\u00e9n van de zes qubits te werken.<\/p>\n

Het chipje laten vallen, een draadje verkeerd bevestigen, een keer kuchen en alles is kapot.<\/p><\/blockquote>\n

Draadje voor draadje<\/h4>\n

28 augustus 2017 stapt John Watson uit Idaho opgelucht de zaal binnen. Het komt niet vaak voor dat je een onderzoeker blij ziet kijken in het lab. In het beste geval zijn ze sto\u00efcijns aan het werk. In het slechtste geval ook. Watson is blij dat hij zijn chip veilig in de koelkast heeft gekregen.<\/p>\n

De chips worden gemaakt in Delft en in Kopenhagen, waar de nanodraadjes vandaan komen. Dat gaat in zeven stappen, en bij elke stap kan van alles misgaan: het ontwerpen van de contactjes, het printen van de connecties, het plaatsen van de nanodraadjes, de supergeleider enzovoort. Het maken van \u00e9\u00e9n chip duurt twee weken. Het eindresultaat lijkt op een kleine versie van een simkaartje. Een simkaartje dat onder de microscoop draadje voor draadje aangesloten moet worden aan de pin die in de koelkast gestoken wordt. \u2018Het chipje laten vallen, een draadje verkeerd bevestigen, een keer kuchen en alles is kapot,\u2019 zegt Watson.<\/p>\n

De chip is ge\u00efnstalleerd. Watson: \u2018Ik ben zo blij dat ik dat mailtje niet hoef te sturen, met Sorry I fucked up your device.\u2019<\/p>\n

De koelkast heeft het formaat van twee olievaten die op elkaar zijn gelast. Op de achtergrond klinkt een continu gebrom. De koelkasten maken daaroverheen zuchtende en pompende geluiden, alsof ze ademhalen. Via gaten in het plafond kunnen de onderzoekers ze naar de verdieping erboven takelen. Als pati\u00ebnten in een ziekenhuis zijn de cilinders verbonden met een batterij aan apparatuur en beeldschermen: de signaalgeneratoren die de stroompjes of elektromagnetische velden door de chips sturen. Op deze verdieping staan ook de beeldschermen waarop de data binnenkomen, in de vorm van tweedimensionale beelden waarop rode, blauwe en witte vlakken te zien zijn. Of trillende lijnen.<\/p>\n

\"\"
\u00a9 Alek<\/figcaption><\/figure>\n

Hopeloos<\/h4>\n

Vrijdag 8 september zit John Watson in het donker in zijn hoekje op de derde verdieping van het lab, de verdieping waar vrijwel alleen computers staan. Op het beeldscherm plaatjes met onduidelijke rode, blauwe en witte vlekken. Een wiebelig lijntje. \u2018Kijk, hier zie je elektronen overspringen,\u2019 zegt hij. Hij is \u2018tamelijk tevreden\u2019 met een lijntje met een bredere bult. \u2018Cooperparen,\u2019 zegt Watson. In supergeleiders klonteren twee elektronen samen tot een Cooperpaar. Cooperparen gedragen zich volkomen anders dan gewone elektronen. Ze vliegen als geesten overal doorheen, en dat is de reden dat supergeleiders supergeleidend zijn.<\/p>\n

Hoewel hij uit Idaho komt, heeft hij een Britse manier van doen. \u2018Tamelijk tevreden\u2019 is niet zo goed. \u2018It\u2019s quite noisy,\u2019 voegt hij eraan toe. Het is zijn manier van zeggen dat het hopeloos is.<\/p>\n

Maandag 11 september bij de dagelijkse scrum is de stemming mat. De wetenschappers kijken vermoeid. John Watson staat op en loopt naar het scherm aan de muur met daarop een elektronenmicroscoopplaatje van zijn device. Twee stokjes die zijn verbonden met minuscule elektriciteitsdraadjes. Een ge\u00eblektrocuteerde wandelende tak. Maar dan duizend keer zo klein. Hij wijst naar een van de kleine verbindingen, met de dikte van een duizendste voelspriet. \u2018Ik vermoed dat hier een contactje gebroken is.\u2019
\n\u2018Zijn daar redenen voor?\u2019 vraagt Kouwenhoven. Hij kijkt Watson strak aan.
\nWatson friemelt wat aan zijn trouwring.<\/p>\n

Cooperparen gedragen zich volkomen anders dan gewone elektronen. Ze vliegen als geesten overal doorheen, en dat is de reden dat supergeleiders supergeleidend zijn.<\/p><\/blockquote>\n

Alle hoop is nu gevestigd op de chips in koelkasten \u2018Kouwenhoven 1\u2019 (K1) en \u2018Kouwenhoven 2\u2019 (K2). Op de K1 hangt een plaatje van de vechtsport, op de K2 een bergtop en op de K3 de drie zingende vrouwen uit Belgi\u00eb.<\/p>\n

Op het scherm aan de muur in de kamer van Kouwenhoven zijn korrelige beelden te zien, als ruis op een televisiescherm. Wat de wetenschappers doen, is met sweeps letterlijk zoeken naar een juiste frequentie. Een frequentie waarmee de chip \u2018resoneert\u2019. Het is als aan de FM-knop van een radio draaien en geen zender vinden.
\nKouwenhoven zit op zijn zitbal. Hij trommelt wat met zijn handen op het blauwe rubber. Niemand zegt wat. \u2018We hebben geen idee wat het is,\u2019 zegt promovendus Kroll, \u2018dit hadden we niet verwacht.\u2019<\/p>\n

Iedereen zwijgt.<\/p>\n

Een paar dagen later, 14 september, bij weer een scrum, is de stemming nog matter. Op het scherm verschijnen plaatjes die het best te omschrijven zijn als ruis op een oude televisie. Na afloop zegt Gijs de Lange dat hij denkt dat het geen zin meer heeft om deze sprint door te zetten. \u2018Voor de volgende generatie chips weten we wat we moeten veranderen om het gedrag te zien wat we willen zien.\u2019 Maar Kouwenhoven wil nog even volhouden.<\/p>\n

20 september \u2013 vijf dagen voor de Ignite \u2013 komt wiskundegoeroe Michael Freedman langs. De teams laten hem de eindresultaten zien. De sfeer is gelaten. Het team is doodmoe.<\/p>\n

\u2018Ik wil geen\u00a0sweeps<\/span>\u00a0meer doen,\u2019 zegt Willemijn Uilhoorn na de briefing met Freedman, \u2018ik word er gek van. Soms zit ik te kijken en denk ik dat daar toch iets zit. En dan probeer ik het toch weer, nog \u00e9\u00e9n keer. Het is ook wel verslavend. Als we iets vinden, mogen we Leo uit bed bellen\u2026 Laatst hadden we een uitje en deden we een\u00a0escape room<\/span>. Het record was 39 minuten. Wij deden het in 31 minuten. Die man zei: \u201cLeuk om te zien hoe jullie doorgaan waar anderen opgeven.\u201d Dat is wat we doen.\u2019<\/p>\n

Als tovenaars<\/h4>\n

Maandag 25 september loopt Microsoft-CEO Satya Nadella heen en weer over het enorme podium van het Orange County Convention Center in Orlando, Florida. Daar geeft hij zijn\u00a0keynote<\/span>\u00a0op de Microsoft Ignite. Duizenden Microsoft-\u2018partners\u2019 vullen de enorme hal.<\/p>\n

Satya Nadella is de opvolger van Bill Gates en Steve Ballmer, maar met zijn gladgeschoren schedel en zijn bril heeft hij uiterlijk meer iets van Ghandi. Zijn opgestroopte mouwen en visionaire handgebaren doen weer meer aan Steve Jobs denken. Hij gebruikt de hele vloer en schetst de toekomst, die in de laboratoria van Microsoft al begonnen is.<\/p>\n

Het pronkstuk is de HoloLens, een bril waarmee je holografische objecten kunt toevoegen aan de echte wereld. Ontwerpers van de Fordfabriek gebruiken ze al om virtuele modellen van nieuwe auto\u2019s te bekijken. Mixed reality noemt Nadella het.
\nEen andere trots van Nadella is kunstmatige intelligentie. Hij presenteert nieuwe toepassingen van de digitale assistente Cortana. Een zwart cilindertje, waarmee je kunt praten en die je kunt integreren met de Microsoft 365-omgeving. Zodat je vragen kan stellen aan je Excel-sheets. De keynote wordt door kunstmatig intelligente algoritmen live vertaald in twintig talen.<\/p>\n

Tenslotte is er het onvermijdelijke \u2018oh-ja-en-dan-nog-dit\u2019-moment. Het scherm achter hem laat een berglandschap zien, maar het beeld kantelt en de blik wordt op de sterrenhemel gericht.<\/p>\n

Het doet denken aan een commandoteam van Star Trek.<\/p><\/blockquote>\n

Het licht dimt. De sterren stralen helderder. Productiemensen zetten stoelen op het podium. Drie mannen \u2013 casual gekleed \u2013 en een vrouw in een rood jurkje lopen in een rijtje het podium op. Het doet denken aan een commandoteam van\u00a0Star Trek<\/span>. De Amerikaanse wiskundige Michael Freedman, grijze haren, gebruind, glad geschoren en atletisch gebouwd, de Amerikaanse computerwetenschapper Krysta Svore, steile blonde haren, en twee natuurkundigen: de Amerikaanse Charles Marcus, kalend en in blauw overhemd, en \u2018doctor Leo Keuwenheven\u2019, zoals Nadella de Delftse wetenschapper noemt. Hij heeft een stoppelbaard van een paar dagen en draagt een blauwe spijkerbroek en witte sneakers.<\/p>\n

Een voor een vertellen ze over het project waar ze mee bezig zijn: de \u2018topologische quantumcomputer\u2019. Ze praten als tovenaars over de magische wereld van de quantummechanica en superposities. \u2018Ik realiseer me dat het allemaal vooral mooie woorden zijn,\u2019 zegt Kouwenhoven, \u2018maar laten we terug gaan naar iets praktisch, iets wat je in je handen kunt houden.\u2019 Hij staat op en haalt een klein zwart doosje tevoorschijn.
\nKouwenhoven opent het doosje en toont iets wat lijkt op een rechthoekige broche, een wijnrood rechthoekje met daarin een blauw vierkant met een soort goudkleurig oog. De pupil is een heel kleine zwarte computerchip van 3 bij 3 millimeter. \u2018De Majorana chip\u2019 noemt Kouwenhoven het.<\/p>\n

De chip die Kouwenhoven aan Satya Nadella laat zien, is geen topologische qubit, maar een oude chip van John Watson. \u2018Nee, niet de chip waar ik aan werkte,\u2019 mailt die later, \u2018maar een oudere\u00a0device<\/span>\u00a0waar we niks meer aan hadden. Die waar ik aan werkte, ligt nog in de koelkast.\u2019<\/p>\n

Het is een onbedoelde demonstratie van de eerste helft van de beroemde quote van Bill Gates, die eerder achter Nadella op de sterrenhemel verscheen: \u2018We tend to overestimate what we can achieve in the short run, but underestimate what can be achieved in the long run.\u2019<\/span><\/p>\n

\n
    \n
  • In de labs in Delft en Kopenhagen is de nieuwe sprint inmiddels alweer begonnen. De nieuwe finish is 1 december. Dan is de nieuwe halfjaarlijkse Q-meeting bij Station Q in Santa Barbara. Wordt vervolgd.<\/li>\n
  • Gerard Janssen werkt samen met regisseur David Kleijwegt aan\u00a0De Race<\/em>, een documentaire over Leo Kouwenhoven en zijn team die volgend jaar in premi\u00e8re zal gaan.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n

    Niemand begrijpt de quantummechanica<\/h4>\n

    Een groep jonge natuurkundigen heeft honderd jaar geleden een aantal wiskundige regels bedacht waarmee je vrijwel alles wat we om ons heen zien kunt verklaren en berekenen. Quantummechanica noemden ze het. Je kunt ermee verklaren waarom de hemel blauw is, waarom gras groen is en\u2026 Nou ja, bijna alles eigenlijk. Het wonderlijke is dat als je de regels serieus neemt, er niks van lijkt te kloppen. Het is een beetje als met de tekeningen van M.C. Escher waarin mannetjes op een trap tegelijkertijd omhoog en omlaag lopen. Escher kon het tekenen, maar als je je probeert voor te stellen hoe je zo\u2019n ding moet bouwen, raken je gedachten in de knoop.<\/p>\n

    Wiskundigen kunnen quantummechanische regels op het schoolbord schrijven, maar als je gaat nadenken over wat ze betekenen, kan het niet kloppen. Hoe kan iets twee dingen en \u00e9\u00e9n ding tegelijk zijn? Hoe kan een tol tegelijkertijd linksom en rechtsom draaien? Hoe kunnen twee deeltjes die ver uit elkaar zijn tegelijkertijd aan elkaar vastzitten? Spooky action on a distance, noemde Einstein het. Hij heeft de maffe regels nooit geaccepteerd. \u2018Shut up and calculate,\u2019 was het devies van de Amerikaanse natuurkundige Richard Feynman. Denk niet over de maffe regels van de quantummechanica na, reken er gewoon mee en de goede antwoorden rollen eruit.
    \nNu is er een nieuwe fase ingegaan waarin quantumingenieurs dingen in deze quantumwereld gaan bouwen. Quantumelektronica die compleet nieuwe technische mogelijkheden geeft, maar die tegelijkertijd de slimste wetenschappers in verwarring brengt.<\/p>\n

    Rekenen zoals de natuur<\/h4>\n

    Een gewone computer is gemaakt van bits, schakelaartjes die aan of uit staan, en die weer gekoppeld zijn aan andere schakelaars die aan of uit staan, afhankelijk van andere schakelaars die aan of uit staan. Volgens de wetten van de quantummechanica kan een quantumschakelaar tegelijk aan en uit staan. Een quantumcomputer kan als het ware in meer parallelle universa tegelijk opereren en heel veel getallen tegelijk zijn. Om bijvoorbeeld de uitgang van een doolhof te vinden, moet een gewone computer \u00e9\u00e9n voor \u00e9\u00e9n alle wegen uitproberen. Een quantumcomputer kan alle wegen in \u00e9\u00e9n keer uitproberen. Het doel van Google, IBM en Microsoft is een quantumcomputer die je kunt programmeren. Zo\u2019n quantumcomputer zou bijvoorbeeld quantumchemie mogelijk maken: het berekenen van eigenschappen van grote moleculen, zoals eiwitten.<\/p>\n

    Dat zal altijd te moeilijk blijven voor een gewone computer. Wij zijn als de gevangenen in Plato\u2019s grot die alleen de schaduwen op de muur zien. Computers zijn schaduwen op de muur. Quantumcomputers zijn de voorwerpen die de schaduwen veroorzaken. Op het eerste gezicht kunnen ze niet heel veel meer dan schaduwen maken, maar er zijn een paar heel bijzondere extra\u2019s. Als je nu bijvoorbeeld wilt weten bij welke temperatuur een bepaalde stof smelt, zit er niks anders op dan die stof te verhitten en te meten bij welke temperatuur dat gebeurt. Met een quantumcomputer is het mogelijk om het smeltpunt te berekenen, en dus om andersom stoffen te ontwerpen die een gewild smeltpunt hebben, of een supergeleider zijn bij kamertemperatuur, of licht in stroom om kunnen zetten, of koolstofdioxide opnemen. In theorie zou een krachtige quantumcomputer onze grootste problemen op kunnen lossen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    De\u00a0space race of the computer era\u00a0is begonnen. IBM, Google, Microsoft en \u2018de Chinezen\u2019. Allemaal hebben ze hun zinnen gezet op de eerste echte quantumcomputer. Op de site van Microsoft staat een filmpje, met zwart-witbeelden van lampen die aanspringen, de eerste vliegtuigjes die waggelend de lucht in gaan, een man op de maan, de lancering van […]<\/p>\n","protected":false},"author":1023,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"content-type":"","ep_exclude_from_search":false,"footnotes":""},"tags":[],"class_list":["post-371461","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry"],"acf":[],"author_name":"Gerard Janssen","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/posts\/371461","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/comments?post=371461"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/posts\/371461\/revisions"}],"author":[{"embeddable":true,"name":"Gerard Janssen","href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/users\/1023"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/media?parent=371461"}],"wp:term":[{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vn.nl\/wpg-api\/wp\/v2\/tags?post=371461"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}