Alarmbellen gaan af vanwege onzekere tijdlijn kwantumcomputer

DARPA heeft daarvoor het programma Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC) opgezet dat het agentschap in een verklaring toelicht. De leider van het programma - Joe Altepeter - omschrijft daarin: "Het doel van US2QC is het reduceren van het gevaar strategisch verrast te worden door kwantumcomputingsystemen die niet goed zijn onderzocht."

Westen verliest controle

Een van de dreigingen krijgt Altepeter direct op een presenteerblaadje van het Chinese Global Times en China Television. Die melden dat China het derde land ter wereld is, na de Verenigde Staten en Canada, dat in eigen land ontwikkelde kwantumcomputers bouwt. Het bedrijf Origin Quantum Computing Technology Co zou nu de eerste aan een klant hebben geleverd.

Het bedrijf presenteerde vorig jaar al een integratie van een kwantumcomputer en een supercomputer die als een clouddienst beschikbaar werd gesteld.

Deze kwantumontwikkelingen in China onttrekken zich deels aan het zicht dat 'het westen' heeft op het onderzoek naar kwantumsystemen en -toepassingen en dat is zorgelijk. Theoretisch is al bewezen dat een volwassen kwantumcomputer met enkele honderden qubits in staat is belangrijke dataversleuteling die nu veel wordt toegepast, waardeloos te maken. Voor veel  encryptietoepassingen is dat nu geen probleem, maar wel voor staats- en bedrijfsgeheimen die ook over een aantal jaar niet openbaar mogen worden. Chinese wetenschappers claimden begin dit jaar al met een redelijk rudimentaire kwantumcomputer een 2018 bits RSA-sleutel te kunnen kraken, hoewel de betrouwbaarheid van dat onderzoek in twijfel wordt getrokken.

Bruikbare kwantumcomputer is doel

Het probleem wordt al jaren onderkend, maar vooral in academische kringen. Langzaam sijpelt het besef door dat bedrijven en overheden nu echt actie moeten ondernemen om niet straks verrast te worden. Dat is waarschijnlijk ook de motivatie van DARPA om de samenwerking aan te knopen met de genoemde drie bedrijven, die zorgvuldig zijn geselecteerd. DARPA gaat werken aan een 'utility scale quantum computer'. Dat betekent dat de vier organisaties samen vol inzetten op het ontwikkelen van een bruikbare kwantumcomputer en niet het volgende wetenschappelijk experiment opzetten. Het resultaat van de gezamenlijke inspanning moet kunnen aantonen dat het doorbreken van de encryptie in praktijk ook kan, niet alleen theoretisch. 

Keuze voor fotonische qubits

Met de keuze voor de drie partners, kiest DARPA voor een architectuur met fotonische qubits, dus gebaseerde op de kwantummechanische effecten in lichtdeeltjes in plaats van elektronen als qubit. PsiQuantum is een bedrijf dat werkt aan het combineren van de technologie voor optische chips met technologie voor foutcorrectie in fotonische qubits. PsiQuantum werkt daarvoor samen met GlobalFoundries. Atom is gespecialiseerd in het ontwikkelen van een schaalbaar kwantumcomputerplatform op basis van reeksen van optisch opgesloten fotonen. Microsoft werkt aan een architectuur om dergelijke systemen die nu nog veel ruimte innemen, te verkleinen zodat ze uiteindelijk in reguliere datacenteropstellingen passen.