Kwantumtechnologieën: Rusland kan niet achterblijven bij de leiders

Begin juli van dit jaar waren er twee evenementen die de moeite waard waren om aandacht aan te besteden. In Brussel hield de Trans-Atlantische Kwantumgemeenschap haar eerste virtuele bijeenkomst. Deze brengt experts op het gebied van kwantumfysica van nationale regeringen, de industrie, de academische wereld, financiële organisaties en onderzoeksinstellingen samen. De NATO Defence Innovation Accelerator (DIANA) heeft een nieuwe reeks doelstellingen aangekondigd in het kader van een programma dat gericht is op het ondersteunen van start-ups op het gebied van “het ontwikkelen van technologieën voor tweeërlei gebruik om te reageren op kritieke veiligheidsuitdagingen” [i].

Het blijkt dat de NAVO nu betere technologieën nodig heeft om problemen aan te pakken zoals energie, gegevens- en informatiebeveiliging, detectie en bewaking, menselijke gezondheid en prestaties, en kritieke infrastructuur en logistiek [ii]. Het hoofdcentrum van deze versneller bevindt zich in Londen, zodat de Britten de innovatieve oplossingen kunnen controleren [iii]. Er zijn in totaal 23 versnellers gelanceerd in de alliantielanden en 182 centra voor verschillende tests. Een daarvan is het Quantum Centre aan de Universiteit van Kopenhagen in Denemarken [iv]. Laten we er dieper op ingaan om een idee te krijgen van wat dergelijke centra doen.

Het Deep Tech Lab - Quantumcentrum werd in 2023 geopend in aanwezigheid van de secretaris-generaal van de NAVO en de Deense ministers van Defensie, Industrie, Handel en Financiën, Hoger Onderwijs en Wetenschap. Tijdens de openingsceremonie merkte Jens Stoltenberg op: “Het gaat erom dat we voorbereid zijn op het onverwachte en ervoor zorgen dat we voorop blijven lopen op het gebied van innovatie” [v]. Informatieoorlogvoering, cyberaanvallen en de bescherming van kritieke (en digitale) infrastructuur vallen volgens de opzet van de NAVO binnen de belangen van dit centrum. Op het slagveld gaat het misschien om intelligente drones, maar in het commandosysteem gaat het om snellere computers en systemen die niet gehackt kunnen worden. Integendeel, dezelfde systemen van de vijand met kwantumvoordeel kunnen gehackt en aangevallen worden.

Van het Deense centrum is bekend dat het een versnellerlocatie heeft bij het Bioinnovation Institute en vier testcentra bij het Niels Bohr Instituut, Universiteit van Kopenhagen en ondersteund wordt door de Deense Technische Universiteit, Universiteit van Aarhus en het Deense Nationale Meetinstituut. Het achtergrondmateriaal over het Deep Tech Lab centrum noemt als belangrijkste interessegebieden kwantumsensoren, kwantuminformatie en kwantumcomputing [vi].

Kwantum-sensoren maken ultra-nauwkeurige metingen van zwaartekracht, tijd, kracht druk en nog veel meer mogelijk met behulp van vastestof- of fotonische systemen. Dit kan bijvoorbeeld gebruikt worden voor het in kaart brengen van ondergrondse structuren, navigatie voor autonome voertuigen en nog veel meer. Kwantuminformatie maakt veilige communicatie en werking van postkwantumcomputers mogelijk. Dit kan door middel van kwantumsleuteldistributie en postkwantumcryptografie.

Dit onderzoeksgebied wordt momenteel actief ontwikkeld en sommige oplossingen worden al getest. Kwantumcomputers zullen zeer complexe taken kunnen oplossen die de mogelijkheden van klassieke computers te boven gaan. Al deze technologieën hebben een tweeledig doel. In het Westen worden ze ook wel kerntechnologieën genoemd, omdat ze de basis leggen voor de toekomstige industrie. De interesse van het leger in kwantumtechnologieën is heel natuurlijk, omdat ze een scherpe technologische sprong mogelijk maken (het heeft niets te maken met kwantumsprong, voorgesteld als een concept van overgang van materie van het ene energieniveau naar het andere door Niels Bohr). En dit betekent een voordeel behalen op de vijand.

Aan de andere kant kan het economische effect van dergelijke investeringen in de wereld, volgens schattingen van experts, tegen 2035 de $1,3 biljoen benaderen [vii]. De wereldleider in het financieren van kwantumtechnologieën is China: in de afgelopen vijftien jaar heeft dit land er meer aan uitgegeven dan de begrotingen van de EU, de VS en Japan samen. Als we de officiële gegevens mogen geloven, bevinden de krachtigste supercomputers zich echter nog steeds in het Westen.

De veelvuldige klachten van westerse experts over het lage niveau van paraatheid van de VS en hun bondgenoten voor nieuwe technologische uitdagingen kan in deze context slechts een PR-zet zijn, bedoeld om de technologische wedloop aan te wakkeren en deze kritieke technologieën naar een hoger niveau te tillen. Met name in de Top-500 ranglijst van supercomputers voor mei 2024 [viii]: de hele top tien wordt bezet door Westerse machines.

Er staan geen Chinese supercomputers in deze lijst van winnaars. Eerdere experts beweerden echter dat China misschien niet officieel zijn capaciteiten laat zien en in feite de VS voorbijstreeft [ix]. Dit lijkt heel goed mogelijk. Bovendien gaat China aan de leiding in het aantal supercomputers. Lenovo (China) heeft 163 geclaimde systemen. HPE (VS) heeft er 112, EVIDEN (Frankrijk) heeft er 49, DELL EMC (VS) heeft er 35, Inspur (China) heeft er 22, Nvidia (VS) heeft er 22, NEC (Japan) heeft er 14, Fujitsu (Japan) heeft er 14, MEGWARE (Duitsland) heeft er 7 en Penguin Computing Inc (VS) heeft er 7 [x].

Rusland, aan de andere kant, heeft duidelijke problemen in deze kwestie. Eerder maakte Nebius N.V. uit Nederland, een bedrijf opgericht door voormalige Yandex-werknemers, zijn debuut in de Tor-500 wereldranglijst van supercomputers. De ISEG supercomputer van Nebius N.V., vernoemd naar Ilya Segalovitsj, medeoprichter van Yandex, stond 16de op de lijst, voor de systemen van Yandex en Sber. De krachtigste Russische supercomputer “Chervonenkis” (genoemd ter ere van de eminente Russische wetenschapper Alexei Chervonenkis), die in 2021 door “Yandex” werd gemaakt, stond op de 36ste plaats.

Opgemerkt moet worden dat het Russian Quantum Centre sinds 2010 in Rusland actief is op basis van het Skolkovo Innovation Centre, waar wetenschappelijke groepen actief zijn en onderzoek wordt gedaan. Er zijn ook een aantal binnenlandse ontwikkelingen - van een cloud-gebaseerd kwantumcomputerplatform tot detectoren voor cyberaanvallen en specifieke apparaten die nodig zijn voor de industrie. Tegelijkertijd wordt het upgraden van Russische supercomputers bemoeilijkt door sancties, die parallelle import niet kan compenseren. Het is duidelijk dat deze leemte moet worden opgevuld en dat er niet-triviale oplossingen moeten worden gevonden die voor onze wetenschappers in de Sovjetperiode heel haalbaar waren.

Voetnoten:

I — breakingdefense.com
ii — www.nato.int 
iii — www.diana.nato.int 
iv — dianaq.ku.dk 
v  — www.fmn.dk 
vi — dianaq.ku.dk/Quantum-Technology/ 
vii — ria.ru 
viii  — www.top500.org
ix — www.cnews.ru 
x — www.top500.org

Bron

Vertaling door Robert Steuckers