UHasselt bouwt mee aan eerste Europese netwerk van kwantumcomputers

Universiteit Hasselt werkt de volgende jaren binnen het Europese programma European High-Performance Computing Joint Undertaking mee aan de ontwikkeling van het eerste Europese netwerk van kwantumcomputers. Met een totaalbudget van 100 miljoen euro is dit het meest ambitieuze programma rond kwantumcomputers in Europa. “Aan UHasselt zullen we binnen het project LUMI-Q, software en algoritmes ontwikkelen om berekeningen uit te voeren met deze computers. Door hun kwantumcapaciteiten hebben zij een ongekende rekenkracht, nog veel hoger dan die van de beste huidige supercomputers”, zegt UHasselt-prof. dr. Milos Nesladek.

Afbeelding Kwantumcomputer
Kwantumcomputers
De nieuwe kwantumcomputers zullen geïntegreerd worden in een netwerk van reeds bestaande supercomputers en zullen, gelegen op 6 verschillende locaties in Europa, het eerste Europese netwerk van kwantumcomputers en klassieke supercomputers vormen. Tegen midden 2023 zullen deze kwantumcomputers beschikbaar zijn en gebruikt kunnen worden voor onderzoek en ontwikkelingsdoeleinden door kennisinstellingen, bedrijven en overheden.

Prof. Dr. Milos Nesladek
Ongeziene rekenkracht

“Deze kwantumcomputers kunnen een echte gamechanger worden op vlak van onderzoek en innovatie in Europa”, zegt prof. Milos Nesladek van het onderzoeksinstituut imo-imomec UHasselt. “Want zelfs de beste huidige generatie ‘near exascale’ supercomputers zijn nog steeds gelimiteerd in hun rekenkracht, waardoor erg complexe berekeningen niet uitvoerbaar zijn of te lang zouden duren. Bij kwantumcomputers is dat niet het geval, zij bestaan namelijk uit kwantumbits (q-bits) die veel meer informatie kunnen verwerken dan de klassieke bits waar supercomputers mee werken. Deze Europese kwantumcomputers zullen bijvoorbeeld analyses van grote databestanden kunnen uitvoeren, die voorheen onmogelijk waren. Of ze kunnen dienen voor het verwerken van data van gravitatiegolven of voor het ontwerpen van nieuwe moleculen voor medicijnen, katalysatoren of andere soorten van functionele materialen.”

NMR-toepassingen

UHasselt zal de volgende jaren software en algoritmes voor de kwantumcomputers helpen ontwikkelen waarmee dit soort berekeningen kunnen worden uitgevoerd. “Wij leiden het onderzoek naar kwantum NMR-toepassingen. Deze gaan veel verder dan de klassieke NMR die we vandaag kennen. Met kwantumeigenschappen kunnen we via NMR veel kleinere volumes van analyten (chemische stof kleiner dan nanoliters) opmeten of kunnen we metingen uitvoeren op nanoschaal of zelfs op individuele moleculen.”

Materiomics

“We zijn erg trots dat we als partner binnen LUMI kunnen deelnemen aan dit grootschalige Europese onderzoeksproject”, zegt Milos Nesladek. Eenmaal de kwantumcomputers volledig operationeel zijn, zal ook Universiteit Hasselt van deze computers gebruik maken in haar onderzoek en onderwijs. “Vooral binnen onze nieuwe masteropleiding materiomics kunnen kwantumtoepassingen een grote meerwaarde bieden. We leren hier onze studenten nieuwe materialen ontwikkelen die een antwoord kunnen bieden op uitdagingen zoals klimaatopwarming en de energietransitie. Denk bijvoorbeeld aan het ontwikkelen van nieuwe types zonnecellen of batterijen. De rekenkracht van deze kwantumcomputers kunnen ons veel meer inzichten geven in het modeleren van dit soort materialen. Kwantum is dan ook één van de vier pijlers binnen de opleiding materiomics.”