Kwantum

In de komende jaren zullen kwantumtechnologieën het mogelijk maken om dingen te doen die vandaag gewoon niet kunnen worden gedaan. Met quantum kunnen we ver onder de grond of onder de zee kijken en complexe rekentaken uitvoeren, zoals het modelleren van biomoleculaire en chemische reacties, die de krachtigste supercomputers momenteel niet kunnen beheren. Quantum zal ons helpen gevoelige informatie veilig naar overal te sturen en ziekten sneller en nauwkeuriger te diagnosticeren door in cellen te kijken.

In de eerste kwantumrevolutie aan het begin van de twintigste eeuw leerden wetenschappers de eigenschappen van de kwantummechanica – de interacties van moleculen, atomen en zelfs kleinere deeltjes zoals fotonen en elektronen – te begrijpen en toe te passen. Hierdoor konden ze uiteindelijk transistors, lasers en microprocessors maken: fundamentele technologieën voor computers, telecommunicatie, satellietnavigatie, smartphones, moderne medische diagnostiek en nog veel meer.

Nu is de tweede kwantumrevolutie aan de gang. Onderzoekers kunnen individuele deeltjes en hun fysische eigenschappen en interacties detecteren en manipuleren en nieuwe technologieën en systemen bouwen die gebruik maken van de eigenschappen van de onderliggende kwantummechanica. Deze ontwikkelingen hebben geleid tot grote technische vooruitgang op veel verschillende gebieden, waaronder kwantumcomputing, sensoren, simulaties, cryptografie en telecommunicatie. 

Een hele generatie nieuwe technologieën met het potentieel voor verreikende economische en maatschappelijke impact begint te ontstaan in de belangrijkste kwantumtoepassingsdomeinen: kwantumcomputing en -simulatie, kwantumcommunicatie en kwantumdetectie en -metrologie. Sommige zijn al in ontwikkeling, terwijl vele andere in de komende jaren zullen worden ontwikkeld. Het potentieel van kwantum is enorm en alle grote wereldregio's investeren zwaar in dit zeer strategische veld. 

De Commissie heeft daarom een kwantumstrategie aangenomen om het technologische leiderschap van de EU veilig te stellen.   

In de in juli 2025 aangenomen strategie wordt geprofiteerd van de bestaande sterke punten van Europa: onderzoek van wereldklasse, wetenschappelijke excellentie, een levendige start-upbasis en een sterke structuur voor overheidsinvesteringen, en richt zich op vijf actiegebieden:

• Gebied 1 Onderzoek en innovatie: Consolidering van topkwaliteit in heel Europa tot op het gebied van kwantumwetenschap en de industriële transformatie ervan.
• Gebied 2 Kwantuminfrastructuren: Ontwikkelen van schaalbare, gecoördineerde infrastructuurhubs ter ondersteuning van productie, ontwerp en applicatieontwikkeling.
• Gebied 3 Versterking van het kwantumecosysteem van de EU: Beveiliging van toeleveringsketens en de industrialisering van kwantumtechnologieën door middel van investeringen in start-ups en scale-ups.
• Gebied 4 Ruimtevaart en kwantumtechnologieën voor tweeërlei gebruik (Veiligheid en defensie): Veilige, soevereine kwantumcapaciteiten integreren in de Europese ruimtevaart-, veiligheids- en defensiestrategieën.
• Gebied 5 Kwantumvaardigheden: Het opbouwen van een divers personeelsbestand van wereldklasse door middel van gecoördineerd onderwijs, opleiding en mobiliteit van talent in de hele EU.

Europa heeft een lange traditie van excellentie op het gebied van kwantumonderzoek. Het is nu van cruciaal belang om een solide industriële basis te ontwikkelen die voortbouwt op deze traditie. Zonder gecoördineerde onderzoeks- en financieringsinspanningen op Europees niveau zou Europa het risico lopen achterop te raken bij zijn mondiale concurrenten.

Om deze uitdaging het hoofd te bieden, werd in 2018 het vlaggenschip Quantum Technologies gelanceerd. Het is een grootschalig langetermijnonderzoeksinitiatief met een door de EU gefinancierd budget van 1 miljard euro dat onderzoeksinstellingen, het bedrijfsleven en publieke financiers samenbrengt om het Europese wetenschappelijke leiderschap en excellentie op dit gebied te consolideren en uit te breiden.

Als onderdeel van de Gemeenschappelijke Onderneming Europese high-performance computing (EuroHPC) is de Commissie nu van plan geavanceerde kwantumcomputers te bouwen. Deze computers zullen fungeren als versnellers die onderling verbonden zijn met de supercomputers van de gemeenschappelijke onderneming en "hybride" machines vormen die het beste van kwantum- en klassieke computertechnologieën combineren.

In oktober 2022 kondigde de Gemeenschappelijke Onderneming EuroHPC de selectie aan van zes locaties in de hele EU waar de eerste Europese kwantumcomputers zullen worden ondergebracht, die in EuroHPC-supercomputers zullen worden geïntegreerd. Deze nieuw verworven kwantumcomputers zullen gebaseerd zijn op zuiver geavanceerde Europese technologie en zullen zich bevinden op locaties in Tsjechië, Duitsland, Spanje, Frankrijk, Italië en Polen. De investering bedraagt in totaal 100 miljoen EUR, waarvan 50 % afkomstig is uit de EU en 50 % uit 17 van de deelnemende landen van de GO EuroHPC.

Dit zal de eerste stap zijn naar de uitrol van een Europese infrastructuur voor kwantumcomputing, die op niet-commerciële basis via de cloud toegankelijk zal zijn voor Europese gebruikers uit de wetenschap en de industrie. Deze infrastructuur zal worden ingezet om het creëren van nieuwe kennis en oplossingen voor mondiale maatschappelijke uitdagingen te versnellen. Dankzij zijn enorme rekencapaciteit zal het complexe simulatie- en optimalisatieproblemen aanpakken, met name in materiaalontwikkeling, medicijnontdekking, weersvoorspellingen, transport en andere problemen in de echte wereld die van groot belang zijn voor de industrie en de samenleving. 

Sinds juni 2019 hebben alle 27 EU-lidstaten de EuroQCI-verklaring ondertekend en zijn zij overeengekomen om samen met de Commissie en met de steun van het Europees Ruimteagentschap te werken aan de ontwikkeling van een kwantumcommunicatie-infrastructuur voor de hele EU (EuroQCI). 

Ontdek meer over EuroQCI

Op verschillende gebieden zijn kwantumsensoren al in staat om sterk verbeterde prestaties en nauwkeurigheid te bieden in vergelijking met hun klassieke equivalenten. De Commissie investeert in pan-Europese kwantumdetectie-infrastructuren die deze sensoren met elkaar zullen verbinden en hun potentieel zullen benutten, waaronder een netwerk van kwantumgravimeters, zowel vast als gemonteerd op bewegende dragers zoals drones of schepen, die ondergrondse en onderwaterbronnen en vulkanische activiteit zullen monitoren, aardobservatietaken zullen uitvoeren, en meer. Dit netwerk zal worden aangesloten op een geplande Europese infrastructuur voor gravimetrie in de ruimte, waardoor nog preciezere metingen kunnen worden uitgevoerd met behulp van op de ruimte gebaseerde technologieën.