Kwantumtechnologieën: de weg van Duitsland naar de digitale revolutie!

Kwantumtechnologieën: de weg van Duitsland naar de digitale revolutie!

De kwantumfysica vindt steeds meer zijn weg naar de publieke perceptie en de technologische ontwikkeling. Met het boek “A Quantum Future – Quantum Physics and Quantum Technologies Simply Exploreed”, geschreven door Dr. Patrick Emonts en Dr. Johannes Knörzer en uitgegeven door Springer-Verlag, wordt een uitgebreid overzicht van dit complexe onderwerp geboden. De 307 pagina's van het boek zijn specifiek gericht op het grote publiek en behandelen zowel de grondbeginselen van de kwantumfysica als de kansen en uitdagingen van moderne kwantumtechnologieën.

De auteurs, beiden ervaren natuurkundigen, brengen hun uitgebreide expertise in het werk in. Dr. Emonts leidt sinds april 2025 een onderzoeksgroep aan de Universiteit van Ulm, terwijl Dr. Knörzer sinds 2022 onderzoek doet aan de ETH Zürich. Het boek gaat vergezeld van een voorwoord van de gerenommeerde professor Susanne Yelin van Harvard en biedt niet alleen een wetenschappelijke onderbouwing, maar ook een helderheid waardoor lezers zonder specialistische kennis de achtergrond kunnen begrijpen.

Belangrijkste inhoud en technologieën

Een van de belangrijkste doelstellingen van het boek en de bijbehorende wetenschapscommunicatie is om lezers kennis te laten maken met de vier kerngebieden van moderne kwantumtechnologieën:

• Quantencomputing
• Quantensimulation
• Quantenkommunikation
• Quantenmetrologie

Deze technologieën vertegenwoordigen niet alleen wetenschappelijke prestaties, maar ook het potentieel om de industrie en de samenleving fundamenteel te transformeren. In deze context heeft het federale ministerie van Economische Zaken aangekondigd dat het de ontwikkeling van kwantumtechnologieën met 878 miljoen euro zal ondersteunen.

De vooruitgang op het gebied van kwantumcommunicatie is opmerkelijk. China wordt op dit gebied beschouwd als een pionier, met een 2.000 kilometer lang glasvezelnetwerk dat kwantumcryptografie en de implementatie van de eerste kwantumcryptografisch beveiligde videoconferentie mogelijk maakt. De term ‘kwantumsuprematie’ beschrijft het groeiende vermogen van kwantumcomputers om specifieke problemen sneller op te lossen dan traditionele computers. Deze technologie zou binnen tien jaar een doorbraak kunnen bewerkstelligen en de klassieke computers kunnen overtreffen.

Praktische toepassingen en toekomstvisies

De huidige staat van qubits in quantumprocessors varieert van enkele tientallen tot honderden. Voor aanzienlijke vooruitgang zijn echter miljoenen qubits nodig. De auto-industrie, waaronder bedrijven als BMW en Volkswagen, evalueert momenteel het gebruik van kwantumcomputers en ontwikkelt geschikte algoritmen. Dit laat zien dat de kwantumfysica en de bijbehorende technologieën niet langer een theoretische wetenschap zijn, maar steeds meer praktische toepassingen vinden.

Commerciële kwantumcryptografiesystemen zijn al vijftien jaar beschikbaar, waarbij afluistervrije communicatiekanalen een van de belangrijkste toepassingen van kwantumcommunicatie zijn. Er werden ook zeer gevoelige sensoren en nauwkeurige uurwerken ontwikkeld, die hun oorsprong vinden in de bevindingen van kwantumtechnologieën.

De Europese Commissie lanceerde in 2018 het quantum-vlaggenschipproject om enkele miljarden euro’s te investeren in het promoten van deze technologieën. Duitsland heeft ook een ‘Quantum Computing Roadmap’ gepubliceerd en is van plan zichzelf de komende tien jaar te positioneren als wereldleider op het gebied van quantum computing en quantum-sensing.

Over het geheel genomen is het duidelijk dat de fundamentele onderzoeksresultaten op het gebied van de kwantumfysica en kwantumtechnologieën steeds belangrijker worden, niet alleen onder wetenschappers en technici, maar ook onder het grote publiek. De ontwikkeling en discussie rondom de mogelijkheden van deze technologieën zullen de komende jaren een centrale rol spelen.

Voor een gedetailleerde bespreking van de onderwerpen van de kwantumfysica en -technologieën verwijzen wij u naar het boek van Dr. Patrick Emonts en Dr. Johannes Knörzer, dat voor iedereen een goed gefundeerde basis biedt om deze fascinerende wetenschap beter te begrijpen. Meer informatie over actuele ontwikkelingen en programma's vindt u op Deutschlandfunk En patrickemonts.com.