Kwantumcomputer

Heeft iedereen straks een kwantumcomputer in huis?

Al sinds 2012 volg ik de Delftse kwantumwetenschapper, die bezig is met een missie: het bouwen van een kwantumcomputer.

Het probleem treedt namelijk niet op wanneer de eerste kwantumcomputer met succes een aanval uitvoert, maar wanneer we beseffen dat er onvoldoende tijd is om de risico’s het hoofd te bieden.

We moeten, zo zegt het Rathenau Instituut, zo snel mogelijk gevoelige gegevens zo sterk gaan versleutelen dat ze bestand zijn tegen een aanval met een kwantumcomputer.

De Amerikaanse natuurkundige David DiVincienzo formuleerde in 2000 een aantal criteria waaraan fysieke systeem ten minste moeten voldoen om een kwantumcomputer te bouwen.

Sterker nog, veel van ons vertrouwelijke internetverkeer wordt versleuteld maar wanneer deze versleutelde gegevens reeds ergens opgeslagen zijn, dan zal deze informatie in de nabije toekomst met een kwantumcomputer alsnog ontsleuteld kunnen worden.

Ze waren hierbij in staat de richting van een elektron waarin deze spint te bepalen, waardoor de eerste praktische stappen naar een kwantumcomputer zijn gezet.

Dat zou betekenen dat de berekening, waarbij willekeurige getallen werden gebruikt, in wezen onmogelijk is op een traditionele, niet-kwantumcomputer.

Identificeer real-world issues waar kwantumcomputer potentieel het verschil kunnen betekenen en wat de potentiële impact op beveiliging is", adviseert Clearley.

In kwantumcomputer hebben we te maken met kwantumbits, of qubits.

De kracht van een kwantumcomputer zit in verstrengeling (die ene qubit kan verstrengeld zijn met andere qubits die samen een "kwantumgetal" van n bits vormen) en het manipuleren van de golffunctie zodat het bepaalde vragen kan beantwoorden.

Echter, een klassieke computer kan zo snel zijn dat hij per stap maar een microseconde nodig heeft, terwijl de kwantumcomputer daar een seconde over doet.

Het wordt ook wel de ‘ruimtewedloop van de 21e eeuw’ genoemd; het bouwen van de eerste kwantumcomputer.

Om zo’n sterke technieken te maken dat zelfs een kwantumcomputer deze niet kan kraken, heb je echter erg veel bandbreedte nodig.

Optimalisatieproblemen zijn een ander voorbeeld van rekenwerk waarbij een kwantumcomputer in theorie veel efficiënter is dan zijn digitale tegenhanger.

Terwijl IBM, Google, Intel en nog enkele anderen sleutelen aan een praktisch interessante kwantumcomputer, zitten onderzoekers in het traditionele HPC-domein evenmin stil.

Zaken die helaas toch gebeuren of ontstaan kan een kwantumcomputer niet voorspellen, soms heb je pech, als Mens of als Aarde.

Aanschaf en onderhoud van een kwantumcomputer zullen echter zo hoog zijn dat je kosten vele malen hoger worden en je je producten nooit kunt verkopen voor een prijs die kostendekkend is.

De kwantumcomputer werkt met ‘qubits’ die 0 en 1 tegelijkertijd kunnen aannemen.

Een kwantumcomputer kan die getallen zo uitrekenen en daarmee komen alle sleutels die we vandaag de dag gebruiken op straat te liggen.