Kwantum

In de komende jaren zullen kwantumtechnologieën het mogelijk maken om dingen te doen die vandaag simpelweg niet kunnen worden gedaan. Met kwantum kunnen we ver onder de grond of onder de zee kijken en complexe computationele taken 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. Met andere woorden, kwantum zal problemen oplossen die zelfs de snelste computers van vandaag honderden dagen, zo niet jaren zouden kosten.

In de eerste kwantumrevolutie in het begin van de twintigste eeuw leerden wetenschappers de eigenschappen van kwantummechanica te begrijpen en toe te passen — de interacties van moleculen, atomen en zelfs kleinere deeltjes zoals fotonen en elektronen. 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 fysieke interlinkages 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 quantum computing, sensoren, simulaties, cryptografie en telecommunicatie. Een hele generatie nieuwe kwantumtechnologieën met het potentieel voor verreikende economische en maatschappelijke gevolgen begint te ontstaan. Sommige zijn al in ontwikkeling, terwijl vele anderen de komende decennia zullen worden ontwikkeld.

Het vlaggenschip van Quantum Technologies

Europa heeft een lange traditie van excellentie in 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 dreigt Europa achter te komen bij zijn mondiale concurrenten.

Om deze uitdaging aan te gaan, werd het Quantum Technologies Flagshipgelanceerd in 2018. Het is een grootschalig langetermijnonderzoeksinitiatief met een budget van 1 miljard euro dat door de EU wordt gefinancierd en dat onderzoeksinstellingen, industrie en publieke financiers samenbrengt en Europees wetenschappelijk leiderschap en excellentie op dit gebied consolideert en uitbreidt.

Kwantum computing

Als onderdeel van de gemeenschappelijke onderneming Europese high-performance computing (EuroHPC JU) is de Commissie nu van plan om uiterlijk in 2023 state-of-the-art quantumcomputers te bouwen. Deze computers zouden fungeren als versnellers die verbonden zijn met de supercomputers van de Gemeenschappelijke Onderneming, waardoor „hybride” machines worden gevormd 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 voor het hosten van de eerste Europese kwantumcomputers, die zullen worden geïntegreerd in EuroHPC-supercomputers. Deze nieuw verworven kwantumcomputers zullen gebaseerd zijn op zuiver state-of-the-art Europese technologie en zullen worden gevestigd op locaties in Tsjechië, Duitsland, Spanje, Frankrijk, Italië en Polen. Het totale bedrag bedraagt 100miljoen EUR, waarvan 50 % afkomstig is uit de EU en 50 % van 17 van de deelnemende landen van de gemeenschappelijke onderneming EuroHPC.

Dit is de eerste stap in de uitrol van een Europese kwantuminfrastructuur, waardoor de EU-leiders in de kwantumrevolutie worden. De kwantum zal algemeen toegankelijk zijn voor Europese gebruikers vanuit wetenschap en industrie via de cloud op niet-commerciële basis. De infrastructuur zal worden ingezet om de creatie van nieuwe kennis en oplossingen voor wereldwijde maatschappelijke uitdagingen te versnellen. Dankzij zijn enorme rekencapaciteit zal het complexe simulatie- en optimalisatieproblemen aanpakken, met name in de ontwikkeling van materialen, de ontdekking van geneesmiddelen, weersvoorspellingen, transport en andere problemen in de echte wereld die van groot belang zijn voor de industrie en de samenleving. De komende jaren zullen tussen de EU en de lidstaten verdere synergieën tot stand worden gebracht om een kwantumecosysteem van wereldklasse verder uit te rollen en zo onze doelstelling van digitaal decennium te verwezenlijken om de eerste computer met kwantumversnelling tegen 2025 te leveren.