Kwantumcomputers en hun nut voor het (bedrijfs)leven

De aanzet van de kwantumcomputer Het was natuurkundige en Nobelprijswinnaar Richard Feynman die in 1981 op een conferentie van MIT en IBM pleitte voor de ontwikkeling van een computer volgens de principes van de kwantummechanica. Zijn redenering was even eenvoudig als geniaal: als de natuur werkt volgens de regels van kwantummechanica, moeten computers dat dan ook niet doen om de natuur te begrijpen? Toch zou het vervolgens nog 35 jaar duren voor de eerste echte kwantumcomputer ontwikkeld werd waar mensen praktisch mee aan de slag konden.

Nederland boven Om bedrijven de kans te geven kwantumcomputers te benutten, stelt IBM die wereldwijd via de cloud beschikbaar. De grootste gebruikers daarvan zijn de Amerikanen, maar op de tweede plaats staat – ietwat verrassend misschien – Nederland. Dat zou mede te verklaren zijn door het feit dat het een Nederlandse natuurkundige was die begin twintigste eeuw ontdekte dat helium gebruikt kon worden om koeling te realiseren. En laat dat voor kwantumcomputers nu net zo cruciaal zijn.

In onze huidige samenleving en ons eigen bestaan zijn klassieke computers niet meer weg te denken. En hoewel ze ons onschatbare diensten bewijzen, kunnen ze niet alles. Zo scoren ze ondermaats in het simuleren of voorspellen van complexe systemen. Iets wat kwantumcomputers wél kunnen.

Kwantumcomputers benaderen probleemoplossing op een radicaal andere manier dan klassieke computers. Die laatste werken op het allerlaagste niveau met bits – de bekende 0 en 1 – die alleen zichzelf kunnen zijn. Kwantumcomputers werken daarentegen met kwantumbits, die tegelijkertijd 0 en 1 kunnen zijn en kunnen verstrengelen. De computer moet met andere woorden geen keuze maken en kan parallel rekenen in plaats van opeenvolgend. “Dat leidt tot een veel breder scala aan mogelijkheden”, aldus professor Frank Verstraete, fysicus aan Universiteit Gent. “Het laat ons toe om op het allerlaagste niveau van de natuur zelf te gaan werken. Cru gesteld: vóór de komst van kwantummechanica wisten we hoegenaamd niets over materie en waarom ze deed wat ze deed en welke krachten daarbij speelden. Nu hebben we een grote stap gezet richting het begrijpen waarom de dingen zijn zoals ze zijn.”

Wetenschappelijk van een reusachtig belang dus, maar wat zijn de technologische en maatschappelijke voordelen van kwantumcomputers? Wel, door hun rekenvermogen zijn kwantumcomputers in staat complexe uitdagingen sneller en efficiënter aan te pakken en zo te helpen bij de simulatie van chemische of atoomverbindingen, de ontwikkeling van nieuwe supergeleiders of medicijnen, en ga zo maar verder. Vandaar de term ‘quantum advantage’. “Ik denk dat we qua mogelijkheden niet zozeer aan het topje van de ijsberg zitten, maar ons eerder de vraag moeten stellen of we de ijsberg überhaupt al gevonden hebben”, aldus Cor van der Struijf, die IBM als een kwantumcomputer”, aldus Frank Verstraete. “Nu worden vaak grote getallen gefactoriseerd om informatie te versleutelen. Aangezien kwantumcomputers ook kunnen factoriseren, zou in principe alle informatie ter wereld ontsleuteld kunnen worden. Er gebeurt bijgevolg vandaag enorm veel onderzoek naar nieuwe manieren om informatie te beveiligen. Zoals

Kwantumcomputing laat ons toe om op het allerlaagste niveau van de natuur zelf te werken.

— FRANK VERSTRAETE, UNIVERSITEIT GENT

Quantum Ambassador is en in die hoedanigheid organisaties helpt om ‘kwantumklaar’ te zijn.

Maar in de sterkte schuilt ook een risico: wat met de mogelijke beveiligingsrisico’s van kwantumcomputers, als die zoveel krachtiger zijn dan klassieke computers en de standaard digitale beveiliging? “Daar is inderdaad het risico van een disruptief gegeven postkwantumcryptografie.”

Rest uiteindelijk nog de vraag: zullen er ooit kwantumcomputers in de huiskamer of kantoren staan? Nu al stelt bijvoorbeeld IBM via de cloud meerdere kwantumcomputers beschikbaar voor onderzoekers, onderwijzers, kmo’s en softwareontwikkelaars. En als ‘kwantum’ op de affiche van een conferentie staat, is dat volgens Cor van der Struijf een garantie op een groot publiek. Anderzijds zijn kwantumcomputers vandaag heuse mastodonten en opereren ze alleen in heel specifieke thermische omstandigheden: bij een temperatuur nét boven het absolute nulpunt van -273 graden Celsius. “Het ziet er voorlopig niet naar uit dat ze ooit deel zullen uitmaken van het dagelijkse leven”, aldus Cor van der Struijf. “Toch zal ik dat niet meteen luidop beweren. Want wie had zeventig jaar geleden kunnen voorspellen dat iedereen vandaag een computer in huis zou hebben, omdat dat toen ook machines waren die een hele kamer vulden? Zo beweerde de Amerikaanse zakenman Thomas J. Watson in 1943 dat de wereld maar zo’n vijf computers kon gebruiken. En kijk nu.”

Frank Verstraete is meer resoluut: “Kwantumcomputers zullen special purpose machines blijven. Ze zullen gebruikers bijvoorbeeld niet helpen om beter Word te leren gebruiken, maar dienen vooral om wetenschappers te helpen om de kwantummechanische realiteit beter te begrijpen. Ze zijn voor de consument gewoon niet interessant.”

Al 4 jaar op rij de meest innovatieve universiteit van Europa (REUTERS)

ZERO-WASTE-TECHNOLOGIEËN VOOR EEN AFVALVRIJE MAATSCHAPPIJ SAGALASSOS: EEN ANTIEKE STAD TERUG AAN DE OPPERVLAKTE GEBRACHT

GAME OVER VOOR HET ZIKAVIRUS

Ontdek jezelf. Begin bij de wereld.

TIMi: De wereldwijd toonaangevende Belgische oplossing op het gebied van Analytics, AI, ML en Big Data

Laat me mezelf even voorstellen: Ik ben Frank Vanden Berghen, datawetenschapper en CEO van het bedrijf TIMi. Bij TIMi hebben we als doel om elk bedrijf of persoon in staat te stellen om kennis en waarde uit hun gegevens te halen. Daarom hebben we een data-analyseplatform ontwikkeld, waarbij er gebruik wordt gemaakt van machine learning, big data en AI. Een compleet revolutionair platform dat 1.000 keer sneller en schaalbaarder is, en vrijwel geen hardwareinfrastructuur nodig heeft. Bovendien is het zeer toegankelijk, zodat je het helemaal zelf kunt gebruiken, met slechts één klik van je muis.

Het thema van deze Fokus is R&D: het uitgelezen moment om enkele van de vele technologische innovaties toe te lichten die TIMi aanbiedt. Waarom kiezen voor TIMi? Hoewel ik open source tools ten zeerste waardeer – ze openden de deuren van analytics voor heel wat liefhebbers – voel ik me eveneens heel erg beperkt door diezelfde tools. Daarom is TIMi tot stand gekomen, waarmee we deze beperkingen voorbijgaan en uiteindelijk een betere analyse kunnen bieden, en toch toegankelijk blijft voor iedereen.

Zo kan een TIMi-server onder andere je gegevens sneller transformeren dan een Spark-cluster van eender welke grootte. Meer details over dit onderwerp vind je in deze korte YouTube-video: https://timi.eu/blog/cloud (ondertiteld en stem in het Engels). Bovendien kan deze unieke tool gemakkelijk en in een paar minuten databases met tientallen miljarden lijnen verwerken, waarbij slechts 16 GB RAM wordt gebruikt. In feite is de rekenkracht die door een TIMi-server wordt geleverd zo groot dat het bijna ondenkbaar is om er meerdere te moeten gebruiken (hoewel het altijd mogelijk is). Dankzij TIMi zijn de vaak zware en zeer dure Cloud-infrastructuren verleden tijd. Zo handelt een enkele TIMi-machine elke dag alle ruwe gegevens (CDR) af van de telecommunicatie in Vietnam – dat zijn meer dan 100 miljoen telefoonnummers – in een paar uur, om dan de inkomsten van de dag opnieuw te berekenen (3 miljard meer gegevensrijen per dag).

Vervolgens, als we kijken naar de machine learning en AI-kant van het verhaal, had TIMi reeds in 2007 als enige bedrijf een Auto-ML (automated machine learning) oplossing ontwikkeld op industriële schaal. Deze oplossing creëert modellen van datasets met miljoenen gegevensrijen en duizenden kolommen in een paar minuten, waarvoor onze concurrenten eerder enkele dagen nodig hebben, of anders gewoonweg crashen door de omvang ervan. Bovendien zijn de ethische aspecten van de gegevensanalyse sinds onze oprichting altijd een van onze belangrijkste aandachtspunten geweest en maken ze integraal deel uit van onze tools. In 2020 is data overal en van een enorme waarde. Google en Facebook zijn bijvoorbeeld geworden wat ze nu zijn dankzij hun data. Wat denk je ervan om ook jouw gegevens in te zetten en er waarde uit te halen? Ga dan naar onze site: https://timi.eu: Vraag je team om TIMi te downloaden (er is nu een gratis communitie-versie beschikbaar) ... en ontdek een nieuwe en buitengewone wereld binnen je eigen data!