Wat is quantuminternet?
Het quantuminternet is een opkomende technologie die de principes van de kwantummechanica benut om een nieuw soort netwerk te creëren. In tegenstelling tot het traditionele internet, dat werkt met bits die de waarden 0 of 1 aannemen, maakt het quantuminternet net als quantum computing gebruik van quantumbits, of qubits. Deze qubits kunnen dankzij het fenomeen superpositie tegelijkertijd zowel 0 als 1 zijn, wat een fundamentele verandering in informatieverwerking en -overdracht mogelijk maakt.In dit artikel willen we je meer uitleggen over wat is quantuminternet aan de hand van o.a. de kernprincipes, en toepassingen. Ook lichten we toe waarom Nederland één van de voorlopers op het gebied van quantuminternet is.
Kernprincipes van het quantuminternet
- Superpositie: Qubits kunnen in een superpositie verkeren, wat betekent dat ze tegelijkertijd de waarden 0 en 1 kunnen aannemen. Deze eigenschap stelt quantumcomputers in staat om complexe berekeningen veel sneller uit te voeren dan klassieke computers.
- Verstrengeling: Twee of meer qubits kunnen verstrengeld raken, wat inhoudt dat de toestand van de ene qubit direct invloed heeft op de toestand van de andere, ongeacht de afstand tussen hen. Deze eigenschap is cruciaal voor het realiseren van een quantuminternet, omdat het instantane en veilige communicatie mogelijk maakt.
Waarom is het quantuminternet zo veilig?
De veiligheid van het quantuminternet is voornamelijk te danken aan de unieke eigenschappen van qubits:
- Detectie van afluisteren: Elke poging om een qubit te meten of af te luisteren verstoort onmiddellijk zijn toestand vanwege de fragiliteit van quantumtoestanden. Dit betekent dat afluisterpogingen direct worden opgemerkt, wat het netwerk intrinsiek veilig maakt.
- Quantum key distribution (QKD): Deze techniek maakt gebruik van de principes van quantummechanica om veilige cryptografische sleutels te genereren en te delen. Dankzij de mogelijkheid om afluisterpogingen te detecteren, kunnen communicatiepartners met zekerheid weten dat hun verbinding veilig is.
Toepassingen van het quantuminternet
Het quantuminternet opent de deur naar diverse innovatieve toepassingen:
- Veilige communicatie: Overheden, financiële instellingen en andere organisaties met hoge beveiligingseisen kunnen profiteren van de ongekende veiligheid die het quantuminternet biedt.
- Verbinden van quantumcomputers: Door quantumcomputers met elkaar te verbinden via het quantuminternet, kunnen ze gezamenlijk complexe berekeningen uitvoeren, wat leidt tot een exponentiële toename van rekenkracht.
- Wetenschappelijke toepassingen: Het quantuminternet kan bijdragen aan precisie-metingen en experimenten die met klassieke technologieën niet mogelijk zijn, wat nieuwe ontdekkingen in de wetenschap kan faciliteren.
Nederland als voorloper in het quantuminternet
Nederland speelt een prominente rol in de ontwikkeling van het quantuminternet, dankzij verschillende initiatieven en doorbraken:
- Quantum Internet Alliance (QIA): Onder leiding van de Technische Universiteit Delft heeft de QIA het eerste besturingssysteem voor quantumnetwerken ontwikkeld. Dit systeem maakt het mogelijk om quantuminternettoepassingen te programmeren zonder diepgaande kennis van de onderliggende quantumtechnologie.
- Quantumverbinding tussen steden: Een internationaal onderzoeksteam, geleid door de TU Delft, heeft een quantumverbinding gerealiseerd over 25 kilometer glasvezel tussen Delft en Den Haag. Dit markeert de eerste keer dat quantumcomputers in verschillende steden met elkaar zijn verbonden en vormt een belangrijke stap richting een functionerend quantuminetwerk.
- Investeringen in quantumtechnologie: Het Nationaal Groeifonds heeft 615 miljoen euro toegezegd aan het Quantum Delta NL-programma, gericht op de ontwikkeling van quantumcomputers, -netwerken en -sensoren. Deze substantiële investering onderstreept Nederland’s ambitie om een leidende positie in de quantumtechnologie te behouden en uit te breiden.
Dankzij deze inspanningen en investeringen staat Nederland aan de voorhoede van de quantumrevolutie, met het potentieel om de infrastructuur van het toekomstige internet en veilige communicatie wereldwijd te transformeren.