Universiteit Maastricht start quantum computing-samenwerking met IBM

De Universiteit Maastricht treedt als eerste Nederlandse universiteit toe tot het IBM Q Network. Dit is een samenwerkingsverband van Fortune 500-bedrijven, academische instellingen, startups en nationale onderzoekslaboratoria die met IBM samenwerken om vorderingen op het gebied van quantum computing te maken. De academische samenwerking tussen IBM en de UM zal zich richten op het vervullen van de rekenbehoeften van de toekomstige Einstein Telescope en LHCb-detector van de High-Luminosity Large Hadron Collider bij CERN.

Het doel van de samenwerking is het ontwikkelen van de rekenkracht die nodig is voor twee geavanceerde fysica-detectoren, die tot de volgende generatie van hun soort gaan behoren: de Einstein Telescope (ET) zwaartekrachtgolfdetector en de geüpgradede LHCb-deeltjesdetector van de High-Luminosity Large Hadron Collider (HL-LHC) bij CERN.

Toekomstige natuurkundedetectoren hebben meer rekenkracht nodig
Hoewel beide detectoren volgens planning pas in 2035 worden voltooid, voorzien onderzoekers dat conventionele rekenmethoden niet toereikend zullen zijn voor de verzameling en analyse van data. Real-time gegevensverzameling en -verwerking wordt waarschijnlijk een knelpunt vanwege de hogere gevoeligheid en superieure hardware van de detectoren, die een ongekende hoeveelheid data zullen genereren.

Quantum computing: een nieuwe benadering van rekenen
Quantum computing is een geheel andere benadering van rekenen. Mogelijk presteren quantumcomputers bij bepaalde taken vele malen beter dan traditionele computers. Om die reden kan de technologie een oplossing zijn voor de uitdagende behoeften van ET en HL-LHC op het gebied van dataverwerking.

Quantumfysische waarnemingen door Einstein en anderen zijn al een eeuw bekend. In de afgelopen 50 jaar is het vakgebied geëvolueerd van theorie naar wetenschap naar tastbare apparaten. Dankzij de inspanningen van belangrijke spelers, waaronder IBM, bereiken quantumcomputers een steeds hoger 'quantumvolume' (een maatstaf die de prestaties van de computer aangeeft) en beginnen de eerste quantumcomputers onderzoeksresultaten en use cases op te leveren. Het tijdspad voor de oplevering van de Einstein Telescope en HL-LHC - vijftien jaar na de start van de samenwerking tussen IBM en de UM – is naar verwachting geschikt voor het tegelijkertijd ontwikkelen van de vereiste quantum computing-technologie.

Bijdragen van de Universiteit Maastricht en IBM
De onderzoekssamenwerking heeft als doel quantum computing-technologie toe te passen om te voldoen aan de specificaties voor gegevensanalyse van ET en HL-LHC. Binnen deze context zal het onderzoek zich specifiek richten op het ontwikkelen van toepassingsgerichte algoritmen.

Twee afdelingen van de Faculty of Science and Engineering van de Universiteit Maastricht (UM) gaan samenwerken met IBM Research Europe: het Department of Data Science and Knowledge Engineering (DKE) en de afdeling Gravitational Waves & Fundamental Physics (GWFP), de laatste als lid van de landelijke Nikhef-samenwerking. De UM-afdelingen brengen hun expertise op het gebied van zwaartekrachtgolven, elementaire deeltjesfysica, signaalanalyse en kunstmatige intelligentie in.

In de eerste stap van deze samenwerking zal IBM Research twee postdocs sponsoren met een dubbele aanstelling bij het laboratorium van IBM Research in Zürich, Zwitserland, en bij de Faculty of Science and Engineering van de Universiteit Maastricht. IBM zal de projecten ondersteunen met toegang tot zijn kennis en middelen op het gebied van quantumcomputers.