Q*Bird bouwt aan het kwantuminternet van morgen

De intrede van kwantumcomputers – waarvan experts verwachten dat ze binnen tien jaar conventionele encryptie kunnen kraken – vormt een reëel gevaar voor de veiligheid van vertrouwelijke informatie. Dat moment wordt ook wel ‘Q-day’ genoemd: de dag waarop de huidige cryptografische beveiligingssystemen bezwijken onder de druk van kwantumcomputers. Stel dat er over tien jaar een werkende universele kwantumcomputer bestaat die berichten van nu kan ontcijferen, dan moeten organisaties, bedrijven en overheden zich daar nu al tegen gaan beschermen. 

Terwijl veel ogen in de kwantumwereld gericht zijn op de langverwachte doorbraak van de kwantumcomputer, werkt het Delftse Q*Bird aan iets wat al werkt: een veilig, schaalbaar kwantumnetwerk. 

De urgentie voor kwantumbeveiliging wordt steeds duidelijker, ziet Ingrid Romijn, ceo en medeoprichter van Q*Bird. Begin juli nam de Europese Comissie een nieuwe kwantumstrategie aan om Europa tegen 2030 als wereldleider op het gebied van kwantumtechnologie te positioneren. “Wij spelen al een rol in het beschermen van vitale overheidscommunicatie tegen de dreiging van kwantumcomputers.” De startup is onderdeel van een proefproject van de Rijksoverheid, dat tijdens een pre-event van de NAVO top werd gedemonstreerd. 

"De fysica die ik ooit op de universiteit leerde, komt nu echt tot leven." Het enthousiasme van Romijn is duidelijk voelbaar. De ondernemer is gepromoveerd natuurkundige, werkte aan zonne-energieprojecten bij Energiecentrum Nederland en maakte in 2018 de overstap naar QuTech, het kwantumtechnologie-instituut van TU Delft. Daar werd het zaadje gepland: ze ontmoette er Joshua Slater en Remon Berrevoets, met wie ze in 2022 Q*Bird oprichtte. 

Van lab naar de markt

Het founders team van Q*Bird zag in hun tijd bij QuTech een unieke kans: technologie die in de academische wereld zijn waarde had bewezen, was klaar voor industrialisatie. Romijn: "Pilots met grote partijen lieten zien dat onze aanpak werkte en veilig was.  Maar binnen de universiteit zijn er een grenzen aan het commercialiseren van een product of technologie. Toen hebben we Q*Bird opgericht."

Drie jaar later telt het bedrijf zo’n 25 medewerkers en ontwikkelt het complete hardware- én softwareoplossingen voor kwantumbeveiligde communicatie. "Je kunt ons vergelijken met wat Cisco of Nokia doet, maar dan voor het kwantuminternet," legt Romijn uit. “We leveren netwerkcomponenten waarmee organisaties hun datacentra kunnen beveiligen tegen de dreiging van toekomstige kwantumcomputers.”

De aanpak van Q*Bird: veiliger én makkelijker op te schalen

De meeste bedrijven die zich bezighouden met kwantumbeveiliging gebruiken een methode waarbij één partij een speciaal lichtdeeltje (een kwantumdeeltje) via een glasvezelkabel naar de ander stuurt. Dat systeem heet ‘prepare-and-measure’: de ene kant maakt het deeltje klaar, de andere kant meet het. Het probleem: dit model is lastig op te schalen als je meerdere gebruikers wilt verbinden, omdat er voor elke nieuwe gebruiker glasvezels moeten worden aangelegd naar alle andere gebruikers. 

Q*Bird pakt het anders aan. In hun systeem sturen beide gebruikers een lichtdeeltje naar een centraal punt, de ‘hub’. Pas als dat centrale systeem een speciale verbinding detecteert tussen die twee deeltjes – een zogenoemd entanglement – kunnen de gebruikers een geheime sleutel maken om veilig te communiceren.

Deze aanpak heeft drie voordelen. Allereerst dus schaalbaarheid. Er kunnen zich makkelijk meerdere gebruikers op het netwerk aansluiten, zonder dat er voor elk paar een aparte glasvezel verbinding gelegd hoeft te worden. Daarnaast is de eindapparatuur voor gebruikers simpel – en dus goedkoper. Bovendien ziet het centrale systeem de inhoud van de sleutel nooit. Daardoor is er geen ‘zwakke plek’ waar een hacker iets van de sleutel kan onderscheppen.

Romeijn vat het samen: “Onze technologie maakt het makkelijker én veiliger om kwantumbeveiliging breder beschikbaar te maken. En dat is precies wat nodig is om straks weerbaar te zijn tegen kwantumdreigingen.” 

Google's Willow-chip: een kwantumsprong in computergebruik?

Google's Willow-chip belooft rekenfouten te beperken en quantumcomputing te superchargen.

Lees meer

Van ver-van-je-bed-show naar tastbare realiteit

De grootste uitdaging op dit moment is niet per se technisch. “We moeten bedrijven bewust maken dat deze technologie er al ís,” zegt Romijn. “Veel mensen denken bij kwantum aan iets dat nog jaren duurt. Maar kwantumnetwerken kunnen vandaag al ingezet worden.” 

En daar zet Q*Bird vol op in. In samenwerking met Eurofiber wordt gewerkt aan de uitrol van een netwerk tussen Rotterdam en Amsterdam, waarmee bedrijven zich eenvoudig kunnen aansluiten op een Quantum Key Distribution (QKD) netwerk. “Het komt erop neer dat we bouwen aan een schaalbare dienststructuur waarmee ook kleinere organisaties toegang krijgen tot kwantumbeveiliging.”

Op weg naar 2030

De toekomstplannen zijn ambitieus. Romijn: “Ons doel is om tegen 2030 minstens zestig netwerken in Europa, Azië en Noord-Amerika operationeel te hebben. We bouwen centrale hubs waar bedrijven hun eindpunten op kunnen aansluiten – elk netwerk met drie tot acht eindgebruikers.” En daar blijft het niet bij: Over een paar jaar wil Q*Bird ook netwerkcomponenten leveren die kwantumcomputers met elkaar kunnen verbinden. “Zo leveren we niet alleen beveiliging, maar leggen we de basis voor een echt kwantuminternet.”

Ondernemen met impact

Voor Romijn is het avontuur een mix van techniek, strategie en maatschappelijke relevantie. "Het voelt ontzettend waardevol om iets te bouwen dat niet alleen innovatief is, maar ook urgent. De dreiging van kwantumcomputers die bestaande encryptie kunnen kraken komt dichterbij. Sommige informatie wil je langer dan vijf jaar beveiligen. Daar kunnen wij nu al bij helpen."

Met bedrijven als Q*Bird laat Nederland zien dat het klaar is voor een hoofdrol in de kwantumsector. Dat blijkt onder andere uit steun die de startup kreeg uit het Nationaal Groeifonds, Holland High Tech en de provincie Zuid-Holland. Daarnaast haalde Q*bird €2,5 miljoen op. “We staan open voor nieuwe bedrijven die zich willen aansluiten op ons netwerk,” besluit Romijn. “Wat wij doen is geen science fiction, we kunnen kwantum al toepassen en gebruiken. De toekomst van kwantum is bij ons al begonnen.”