Ons kleine kikkerlandje lijkt bescheiden maar kan met verschillende onderwerpen toch hard schreeuwen op het wereldtoneel. Zo ook met de kwantumcomputer. In mijn vorige blog schreef ik over hoe de samenleving betrokken kan raken bij de black box die technologische ontwikkelingen soms kunnen zijn, en hoe onderwijs en kunst daar een rol in kunnen spelen. Ook besprak ik hoe ik de regulering van deze technologie voor me zie. In deze blog ga ik in op de positie van Nederland ten opzichte van de rest van de wereld. Hoe verloopt de ontwikkeling van de kwantumcomputer mondiaal? En hoe kunnen we deze ontwikkelingen positief beïnvloeden?
De grens over
De wiskundige Peter Shor zit achter onze wachtwoorden aan. Niet echt natuurlijk, maar hij heeft een algoritme geschreven wat met de kwantumcomputer toegepast kan worden. Shors algoritme brengt RSA-encryptie in gevaar. RSA wordt veel gebruikt voor het beveiligen van internettransacties en cryptosystemen. Bij deze vorm van encryptie worden twee grote priemgetallen met elkaar vermenigvuldigd. De uitkomst hiervan is de ‘sleutel’. Om deze sleutel te vinden moet je de twee priemgetallen vinden die samen tot de sleutel komen. Een klassieke computer kan dit uitreken door alle mogelijke oplossing te proberen. Dit duurt lang. Met Shors algoritme kan een kwantumcomputer dit veel sneller uitrekenen. Kortom, mensen maken zich terecht zorgen over hun internet veiligheid door de komst van de kwantumcomputer.
Dit is relevant voor hoe de ontwikkelingen mondiaal verlopen. In mijn onderzoek naar de positie van Nederland kon ik maar aan één ding denken: de Koude Oorlog. Meerdere grootmachten zijn bezig met het ontwikkelen van een kwantumcomputer. China en de VS lopen voorop, als je kunt spreken van voorop lopen bij een ontwikkeling als deze. Beide zijn bang dat de andere als eerst een kwantumcomputer werkend krijgt om Shors algoritme te runnen. Hun eigen nationale gegevens en veiligheid komen dan misschien wel in gevaar. Het gevolg? Een technologische wapenwedloop. Dit frame is gevaarlijk en tegelijkertijd is het moeilijk om er van weg te sturen. Toch ga ik het proberen met de hoop dat de leiders van onze wereld dit blog lezen.
Een technologie als quantum valt niet te nationaliseren. De strijd die er momenteel gaande is en de scheiding van metaforische eilanden waarop iedereen keihard aan een kwantumcomputer aan het werken is, zou ik bijna naïef willen noemen.
Stel, we vergelijken de kwantumcomputer met een auto. Van een auto komt de radio uit Zuid-Korea, de stoelverwarming uit Noorwegen, de wielen uit Zweden en hij wordt in Roemenië in elkaar gezet. Deze productieketen is logisch. Noorwegen is nou eenmaal beter in stoelverwarming dan Zweden en de radio kan je beter aan Zuid-Korea over laten. Het is bijna onmogelijk om een auto in één land te maken en alle onderdelen uit dat land te halen. Zo zit het ook met de kwantumcomputer. Dit soort ontwikkelingen gebeuren niet op een eiland. Het is kansloos om bij de wereldmachten een beroep te doen op hun altruïsme.
Daarom wil ik proberen om een nieuw frame te maken. We moeten de ontwikkeling van de kwantumcomputer wereldwijd niet zien als een wapenwedloop maar als een ecosysteem. Elk land draagt op haar eigen manier bij aan dit ecosysteem. Nederland heeft hier ook een grote rol in. Verschillende onderzoeksinstituten zoals de QuTech en Quantum Delta NL zullen waarschijnlijk een rol gaan spelen binnen dit ecosysteem. Zo’n netwerk van samenwerking kan ervoor zorgen dat elk land haar eigen kracht vindt. Zoals Zweden de beste wielen maakt kan de VS misschien wel het beste kwantumalgoritmes schrijven.
De publieke waarden waar ik het in de vorige blog over heb gehad komen bij de positie van Nederland ook weer om de hoek kijken. Deze waarden kunnen namelijk ook in het geding komen door partijen buiten Nederland. Ook daarom is het belangrijk om te kijken naar het wereldtoneel. Om dit te voorkomen is er wereldwijde regulering nodig. Het reframen van de ontwikkeling van de kwantumcomputer, van race naar ecosysteem, is niet genoeg.
Wereldwijde regulering klinkt lastig, maar is te doen. Het gebeurt nu ook bij AI. Neem bijvoorbeeld de Next Generation Artificial Intelligence Development Plan van China en de AI Act van Europa. Deze voorbeelden van grootschalige reguleringen zijn ook te vertalen naar de kwantumcomputer. Bij de AI Act wordt er gekeken naar de grondrechten en hoe die in het geding komen door AI. Dit is ook op mondiaal niveau te doen. Gevolgen van systeemtechnologieën kennen geen grenzen. Misschien is dit veelgevraagd maar ik voorzie weinig goeds in mijn glazen bol als we de ontwikkeling niet opener en eerlijker gaan maken.
Even tot hier
De rode draad: de kwantumcomputer komt eraan en we moeten wat gaan doen. In de eerste blog schreef ik over de nieuwe belofte van deze ‘supercomputer’. Deze nieuwe systeemtechnologie gaat volgens veel computerwetenschappers voor veel verandering zorgen. De toepassingen van de computer zijn vooral nog hypothetisch maar door de eigenschappen van de kwantumcomputer kunnen we er een aantal al wel voorspellen. De kwantumcomputer kan moleculaire systemen simuleren en daardoor snel onderzoek doen naar bijvoorbeeld nieuwe medicijnen en nieuwe grondstoffen. Daarnaast wordt een klassieke computer al snel beperkt bij het oplossen van optimalisatie problemen. Dit zijn problemen die veel voorkomen in de transportindustrie, zoals het travelling salesman problem. Wat is de snelste route voor een verkoper als hij langs honderd adressen moet? Er zijn veel mogelijkheden, maar er is er maar één de snelste.
Uiteindelijk ga je geen kwantumcomputer naast je klassieke computer op jouw bureau krijgen. De kwantumcomputer gaat waarschijnlijk werken als cookies. Bepaalde problemen zoals die ik hierboven noemde gaan op een andere plek door een kwantumcomputer worden opgelost. Jij krijgt de oplossing dan op jouw telefoon of klassieke computer te zien. De context waarin de kwantumcomputer terecht komt en daarmee de toepassing gaan per persoon verschillen. Elektriciteit betekent voor een tandarts iets anders dan voor een kapper. Een tandarts denkt bij elektriciteit aan de stoel waar je op zit en de boor voor jouw gaatjes, voor een kapper gaat het om de föhn en de tondeuse. Precies zo gaat de kwantumcomputer voor een dj iets anders betekenen dan voor een data-analist.
Voordat het zover is en deze toepassingen ook echt werkelijkheid worden, moeten we als samenleving wel wat vinden van de kwantumcomputer. Een samenleving betrekken bij een onderwerp als dit is lastig. Dat komt omdat de urgentie nog niet voelbaar is. Twee manieren waarop je dat wel kunt doen is door kunst en educatie. Kunst kan relativeren, nuances aanbrengen en het geeft concrete voorbeelden waardoor toepassingen van de kwantumcomputer dichter onze belevingswereld komt. De kwantumwetenschap heeft nu een bescheiden rol in het onderwijs. Als we deze rol vergroten wordt maatschappelijke betrokkenheid vergroot doordat kwantumonderwijs studenten bewust maakt van de mogelijkheden en uitdagingen die kwantumtechnologie met zich meebrengt.
Een grotere maatschappelijke betrokkenheid zorgt ervoor dat we regulering op touw kunnen gaan zetten. Nadenken over onze publieke waarden is daarin de eerste stap. Als we privacy als samenleving belangrijk vinden moeten we instrumenten maken die privacy meetbaar maken. Zodra de kwantumcomputer onze privacy bedreigt, moet er worden ingegrepen. Dit vraagt waarschijnlijk een verandering in wetgeving. De overheid heeft daar een grote verantwoordelijkheid in. Maar ook de samenleving en de industrie moeten hun steentje bijdragen. Samen kunnen we tot oplossingen komen en voorkomen dat de kwantumcomputer met ons aan de haal gaat.
Op mondiaal niveau moet er ook regulering komen. Momenteel is de ontwikkeling van de kwantumcomputer over de hele wereld het beste te omschrijven als een wapenwedloop. Grootmachten die zo snel mogelijk een werkende kwantumcomputer willen om eventuele risico’s te voorkomen. We moeten de mondiale ontwikkelingen gaan zien als een ecosysteem in plaats van een race. Een ecosysteem waarin iedereen zijn steentje bijdraagt waardoor de technologie niet genationaliseerd kan worden en het mondiaal gezien opener en eerlijker wordt.
Best een flinke opgave, maar als we dit met zijn alle kunnen bolwerken dan voorzie ik misschien toch wel de wonderbaarlijke toekomst die de computernerds nu al schetsen. De kwantumcomputer brengt veel coole toepassingen en uitdagingen met zich mee. Geen uitdagingen die we als samenleving niet aankunnen, maar wel uitdagingen waar we snel onze schouders onder moeten gaan zetten.
Als laatst wil ik nog een kleine disclaimer maken. Ik ben geen expert op het gebied van de kwantumcomputer. Afgelopen halfjaar heb ik mij vanuit mijn designdiscipline verdiept in dit onderwerp en geprobeerd jou mee te nemen in mijn gedachtegang. Daar zijn vier blogs uitgekomen waarin ik aan de hand van het framework van Eline de Jong dit onderwerp uiteenzet.
Wil je meer weten over dit onderwerp? Hou dan vooral de Quantum Inspire-pagina van Waag Futurelab in de gaten. Hier komen nieuwe events op te staan. Heb je na het lezen van de blogs een idee gekregen voor een nieuw kunstproject? Ga hier dan mee aan de slag en meld je volgend jaar aan voor de tweede editie van Quantum’s Got Talent.
