De Amerikaanse chipfabrikant Intel en Qutech, het quantuminstituut van TU Delft en TNO, gaan de komende tien jaar intensief samenwerken. De bijdrage van Intel aan Qutech vertegenwoordigt een waarde van ongeveer vijftig miljoen dollar, plus inbreng van expertise, mankracht en faciliteiten. Doel van QuTech is het ontwikkelen van quantumtechnologie, zoals inherent veilige quantum-netwerkverbindingen en quantumcomputers.
‘Om de verwezenlijking van quantumcomputing een stap dichterbij te brengen, is diepgaande expertise op het gebied van gespecialiseerde elektronica vereist, in combinatie met geavanceerde natuurkundige kennis’, stelt Mike Mayberry, Intel vice president en algemeen directeur van Intel Labs. “Hoewel de onderzoeksinspanningen op het gebied van quantumcomputing zich tot nu toe vooral hebben gericht op de ontwikkeling van de qubit – quantumbit – is zeer sterk gekoelde elektronica nodig om qubits met elkaar te verbinden, te controleren en te meten. En het is op dit vlak dat wij een bijdrage kunnen leveren.’
Volgens Lieven Vandersypen, onderzoeksleider van de samenwerking bij Qutech, is ‘opschaling’ de grote uitdaging voor het ontwikkelen van quantumtechnologie in de komende decennia. De hulp van Intel daarbij is met name gericht op het onderzoek naar ‘fault-tolerant quantum computing’.
Quantumcomputing
Door gebruik te maken van de bijzondere eigenschap dat quantumbits niet alleen 1 en 0 kunnen zijn, maar ook 1 en 0 tegelijkertijd, kan een quantumcomputer bepaalde rekenproblemen extreem veel sneller oplossen. Het berekenen van bijvoorbeeld de eigenschappen van veelbelovende nieuwe materialen is voor gewone supercomputers onmogelijk, maar voor een quantumcomputer niet. Dat maakt het vinden van nieuwe bijzondere materialen kansrijker, denk bijvoorbeeld aan supergeleiders die je niet extreem hoeft te koelen en waarmee je zonder verliezen stroom kunt transporteren, aldus Qutech in een uitleg in het persbericht.
Onderzoekslijnen
De samenwerking met Intel richt zich onder meer op de volgende onderzoekslijnen binnen Qutech:
– Lieven Vandersypen doet onderzoek naar qubits op basis van de spin, een miniem magnetisch effect, van elektronen gevangen in quantum dots.
– Leo DiCarlo’s onderzoek richt zich op qubits op basis van supergeleidende circuits op chips.
– Edoardo Charbon ontwikkelt lage-temperatuur elektronica om de qubits aan te sturen.
– Koen Bertels richt zich op de architectuur van de quantum computer.
– Ryoichi Ishihara werkt aan de verbinding tussen quantumbits en controle-elektronica.
Daarnaast richten ingenieurs van TNO hun expertise op de computerarchitectuur, het verbeteren en opschalen van de fabricage van qubits op nanoschaal, en de noodzakelijke verbindingen tussen qubits, chips en elektronica.
Nationaal icoon
Qutech werd in 2013 opgericht door TNO en TU Delft. Vorig jaar kreeg het onderzoeksinstituut de status van Nationaal Icoon, een van de vier innovatieve technologieprojecten die de overheid extra steunt. Minister Henk Kamp van Economische Zaken is ambassadeur van het instituut en zet zich actief voor QuTech in. Eerder dit jaar legden zes partners met een convenant een solide basis voor een periode van tien jaar onder het QuTech instituut. Naast de TU Delft en TNO zijn dat de ministeries van EZ en OCW, NWO/STW/FOM en de topsector High Tech Systems and Materials (HTSM). Daarnaast werkt QuTech intensief samen met verschillende bedrijven, waaronder Microsoft en nu Intel.
Als ex-TUdelftenaar ben ik jaloers op deze collega’s dat ze zich met zo’n interessant onderzoek mogen bezighouden.
Geld is altijd welkom, al had ik liever gezien dat dit van een andere partij kwam dan Intel (Amerikaans met sterke banden met Israel, en dienst belangen in deze technologie, ipv bijvoorbeeld de europese comissie).
Ik zie quantum computing ook als mogelijke oplossing voor het schalen en verbeteren van AI implementaties omdat seriele processors minder geschikt zijn voor nuerale netwerken en er nu vooral gebruik wordt gemaakt van meerdere GPUs.