Begin jaren 80 deed de beroemde natuurkundige Richard Feynman een ingenieus voorstel. In plaats van het simuleren van atomen met een computerprogramma, zou je gebruik kunnen maken van de eigenschappen van atomen zelf. Een computer die zich volgens de wetten van de atoomfysica, de quantummechanica, gedraagt. Een groot voordeel hiervan is dat het simuleren van complexe atomen en moleculen veel eenvoudiger zou worden. Geen noodzaak om de quantummechanische eigenschappen in '0'-en en '1'-en te vatten: de bouwstenen van de computer, qubits, bezitten deze eigenschappen zelf al. Quantum computing was geboren.

Niet lang daarna beseften wiskundigen dat een quantumcomputer het mogelijk maakt om een nieuw soort algoritme te gebruiken. Een algoritme dat de hedendaagse encryptie van het internetverkeer zou kunnen breken. Dit algoritme gebruikt de quantummechanische eigenschappen om in korte tijd berekeningen uit te voeren die conventionele computers duizenden of zelfs miljarden jaren zouden kosten. Een voorbeeld daarvan is het ontleden van grote getallen in priemgetallen. En alhoewel het nut hiervan in eerste instantie beperkt lijkt, is het precies dit soort sommen dat de basis vormt van de huidige encryptie. Bancaire transacties, het verzenden van versleutelde berichten, cryptovaluta…. Allemaal maken ze gebruik van het feit dat het voor conventionele computers heel lastig is om efficiënt de priemfactoren van een groot getal te vinden. Met een quantumcomputer zou deze zekerheid op losse schroeven komen te staan.

Maar ook op het gebied van het vinden van nieuwe moleculen, het optimaliseren van complexe logistieke vraagstukken en de ontwikkeling van AI kan een quantumcomputer voor grote efficiëntieslagen zorgen. Niet verwonderlijk dus dat de ontwikkeling van quantumcomputing veel interesse heeft van bedrijven en overheden. China, de Verenigde Staten en de EU lanceerden in de afgelopen jaren programma’s om de ontwikkeling van quantumcomputing aan te jagen. En grote bedrijven als Google, IBM en Microsoft hebben ieder hun eigen projecten om een quantumcomputer te maken. Maar ook tal van kleinere spelers timmeren aan de weg. Bedrijven als IonQ, D-Wave en Rigetti ontwikkelen ieder op hun eigen manier een quantumcomputer. En ook in Nederland zijn tal van startups bezig om de quantuminfrastructuur verder te brengen. De Nederlandse overheid heeft via het Quantum Delta initiatief ruim 600 miljoen beschikbaar gesteld voor de ontwikkeling van een Nederlandse quantumsector.

De moeilijkheid blijft echter dat quantummechanische processen snel verstoord raken. Daardoor moeten quantumcomputers allerlei trucs uithalen om fouten te corrigeren. Vooralsnog is het nog niet gelukt om dit op voldoende schaal te doen. De quantumcomputers die tot nu toe zijn ontwikkeld bestaan uit enkele honderden qubits. Deze laten in de eerste plaats zien dat quantumcomputing in de praktijk werkt. Voor de eerder genoemde toepassingen zijn echter quantumcomputers nodig met miljoenen qubits.

Wat betekent dit voor beleggers? De kans dat quantumcomputers morgen het internet breken lijkt klein. De ambities zijn echter hoog. Onder andere Google en IBM verwachten nog 5 tot 10 jaar nodig te hebben om een volwaardige quantumcomputer te hebben. Zodra deze er is, kan het snel gaan. Voldoende blootstelling houden naar de belangrijkste spelers op het gebied van quantumtechnologie om van deze ontwikkeling te profiteren lijkt verstandig. In de woorden van Microsoft: “Build a robust strategy for quantum today and tomorrow”.