De spelregels van quantum worden nu geschreven

Oskar is al zijn hele loopbaan onderzoeker op het gebied van digitale technologieën. Hij promoveerde in de optische telecommunicatie, werkte aan de overgang van klassieke telefonie naar VoIP en verdiept zich sinds 2019 in quantumtechnologie. Niet dat hij zeven jaar geleden iets wist van de technologie die toentertijd in de kinderschoenen stond… “Sterker nog: ik had echt geen flauw benul. Maar dat was ook geen probleem, want ik wist wél iets van standaardisatie. En dat was mijn rol,” legt hij uit. Zijn directeur zocht namelijk iemand die de Europese normalisatie voor quantum op gang kon brengen. Oskar stak direct zijn hand op. “Geweldig om mee te denken over de uitrol van zo’n baanbrekende technologie!”

Drie pijlers

Er zijn drie pijlers te onderscheiden in quantumontwikkeling. De eerste: sensoren die dankzij quantumeffecten meten met een precisie die klassieke instrumenten niet halen. Toepassingen lopen van klimaatmeting tot medische diagnostiek. Sommige van deze quantumsensoren zijn al commercieel verkrijgbaar. De tweede pijler is computing. Quantumcomputers gebruiken qubits (quantumbits) om bepaalde berekeningen exponentieel sneller uit te voeren dan klassieke computers. TNO werkt al aan algoritmes en hybride systemen waarbij een supercomputer en een quantumcomputer elkaar aanvullen. “De ideale quantumcomputer bestaat nog lang niet. Anderzijds zijn er wel al allerlei vormen van quantumcomputing.”

De derde pijler is quantumcommunicatie. Door verstrengeling (entanglement) over grote afstanden te benutten, kunnen cryptografisch onafluisterbare communicatiekanalen worden gebouwd. Europa bouwt via het EuroQCI-programma aan een pan-Europese quantumcommunicatie-infrastructuur. Oskar is nuchter over de ontwikkelingen binnen deze derde pijler: “De huidige prestaties zijn bescheiden. Als ik jou een USB-stickje met een geheime sleutel geef en ik breng het naar je toe op m’n fiets, dan is de performance daarvan een paar honderd keer hoger dan wat we nu met de beste netwerken voor elkaar kunnen krijgen.” Het gaat volgens hem in deze fase vooral over het opbouwen van een keten. “Je moet ergens beginnen.”

Wie nu niet meeschrijft, is straks te laat

Waarom nu al normen maken voor technologie die nog volop in ontwikkeling is? Oskar legt het uit aan de hand van een alledaags voorbeeld: “Als jouw laptop en die van mij dezelfde USB C-aansluiting hebben, kunnen we beiden putten uit eenzelfde markt van luidsprekers en accessoires. Zonder die gedeelde afspraak bepaalt de grootste speler de spelregels.”

Nederland in de leveringsketen

Nederland heeft ondertussen een opvallend sterke positie opgebouwd in de mondiale quantumaanleveringsketen. Rond TU Delft en TNO is een ecosysteem ontstaan van bedrijven die samen vrijwel de complete keten voor cryogene quantumcomputers omvat: van de extreme bekabeling voor deze ‘koelkasten’ die qubits bijna op het absolute nulpunt houden, tot chips, versterkers, meetsystemen en individuele-fotonendetectoren. “Die Nederlandse bedrijven opereren nu nog grotendeels in een markt van onderzoeksinstellingen. Op het moment dat de markt opschaalt en de Europese investeringen beschikbaar komen, willen zij kunnen profiteren van die uitdijende markt. Daarom denken zij vanuit verschillende nationale en internationale commissies mee over normalisatie. Het is tijdrovend op de korte termijn, maar op de lange termijn pluk je er de vruchten van. Zij zitten straks écht in de drivers seat.”

Voorzitter van JTC22

Oskar is sinds februari 2023 voorzitter van CEN-CENELEC JTC22, het Europese technische normcomité voor quantumtechnologie. Hij deelt het voorzitterschap met een Duitse collega die werkt bij het nationale metrologisch instituut PTB. Een bewuste keuze. “Wij zijn complementair aan elkaar. Hij brengt de inhoudelijke quantumexpertise mee en ik heb de normalisatie-ervaring.” Het voorzitterschap is volgens Oskar gunstig voor Nederland. Het draagt bij aan kennisopbouw, consultancyopdrachten, projectfinanciering en vooral ook: een serieuze plek aan tafel in Europa. “Wij vinden daar interessante samenwerkingspartners waarmee we samen projecten kunnen doen die uiteindelijk weer bijdragen aan het succes van de BV Nederland. Want daar gaat het uiteindelijk om: het vergroten van succesvolle bedrijvigheid voor Nederland in de quantumindustrie.”

Nu keuzes maken

Hij is openhartig over de risico’s die horen bij zijn werk als standaardisatie-expert. “Ik moet je bekennen dat meer dan de helft van de standaarden waaraan ik heb meegewerkt, het niet gehaald heeft in de markt.” Hij noemt het de Cambrische Explosie: een periode van wilde variatie waarbij nog niemand weet welke technologieën overleven. Toch is juist die onzekerheid de reden om nu al mee te schrijven aan de normen, want de spelregels van de markt van morgen worden vandaag vastgelegd. “We hebben geen idee welke ervan gaat winnen, en misschien gaat er niemand winnen. Maar als er wel een winnaar uit de bus komt, dan staan wij vooraan in de rij!”

De Nederlandse normcommissie

Op nationaal niveau organiseert NEN de Nederlandse inbreng via de Normcommissie Quantumtechnologie. De commissie, die in november vorig jaar voor het eerst bijeenkwam, telt ruim twintig deelnemende organisaties: naast TNO zijn dat onder meer hardware-bedrijven zoals Delft Circuits en Quantware, het nationale meetinstituut VSL, Quantum Delta Nederland en diverse universiteits- en onderzoeksgroepen. De commissie is actief op zoek naar nieuwe leden, waaronder startups. 

De aanleiding voor dit NEN-interview was de selectie van Oskar van Deventer door IYQ-100. Dit is een internationale erkenning voor zijn impact op quantum.

Dit artikel is onderdeel van de speciale webpagina: Digitalisering biedt zowel kansen als risico's.

Door: NEN