Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

In september 2019 was de Nationale Agenda Quantumtechnologie gereed. Kort erna gaf het kabinet het financiële startschot voor de uitvoering ervan met de toekenning van een startimpuls van 23,5 miljoen euro. Het is tijd voor een update: hoe zijn we van start gegaan, wat hebben we bereikt, wat zijn onze plannen voor de toekomst met de recent toegekende middelen (615 miljoen euro voor zeven jaar) uit het Nationaal Groeifonds?

Auteurs: Carlo Beenakker, Ronald Hanson, Servaas Kokkelmans en Kareljan Schoutens.

Doel van het programma is om Nederland te positioneren als een internationaal toonaangevend centrum en knooppunt voor quantumtechnologie. Nederland is niet het enige land met die ambitie, niet in de wereld en ook niet in Europa. Wie het nieuws volgt, heeft de Europese plannen langs zien komen: in januari van dit jaar kondigde Frankrijk een investering aan van 1,8 miljard euro in quantumtechnologie, in de voetsporen van Duitsland (2 miljard euro) en Groot-Brittannië (153 miljoen pond). Deze nationale initiatieven haken aan bij het Quantum Flagship van de Europese Unie, wat over een periode van een tiental jaren een miljard euro wil investeren in technologische toepassingen van quantumverstrengeling. De Verenigde Staten hebben een vergelijkbaar bedrag klaargezet en China een veelvoud hiervan.

Vanwaar deze mondiale focus op een natuurkundig verschijnsel dat al bijna honderd jaar bekend is? Quantumverstrengeling was lang een onderwerp voor fundamentele bespiegelingen over het rare van de quantumfysica; een ‘spookachtige’ band (in de woorden van Einstein) die uit elkaar gelegen deeltjes verbindt. Pas op het einde van de twintigste eeuw drong het door dat die onzichtbare band gebruikt kan worden voor het doen van berekeningen en voor het versturen van berichten (zie [1]). Deze twee toepassingen, quantumcompu-ters en quantuminternet, zijn in deze eeuw op kleine schaal werkelijkheid geworden. Quantumverstrengeling is een product geworden, wat je kunt verkopen waar je een bedrijfstak op kunt baseren met uitdagende carrièrekansen voor fysici, ingenieurs en informatici.

De vergelijking met de transistor ligt voor de hand. Is er een kans voor Nederland om een Silicon Valley van de quantumtechnologie te worden? Wij denken van wel en we hebben een naam voor een Europese toegangspoort tot de quantumindustrie: Quantum Delta the Netherlands, kortweg QDNL. De Nationale Agenda Quantumtechnologie [2] legt onze plannen uit en met de toegekende startimpuls aan het QDNL-consortium [3] hebben we een begin gemaakt met de verwezenlijking ervan. Wat hebben we bereikt?

De drie zwaartepunten van het programma betreffen drie toepassingen van quantumverstrengeling: voor snelle berekeningen (quantumcomputer), voor veilige communicatie (quantuminternet) en voor gevoelige waarnemingen (quantumsensoren). We bespreken deze drie afzonderlijk.

Lees het volledige artikel in het julinummer of bekijk hieronder de pdf.