QuiX Quantum levert Carina, eerste Nederlandse kwantumcomputer

QuiX Quantum, een startup uit Enschede, is als eerste Nederlands bedrijf een complete kwantumcomputer bij een klant komen leveren — een mijlpaal voor de jonge Europese kwantumsector.

Het bedrijf maakte op dezelfde dag twee samenhangende ontwikkelingen bekend: de onthulling van Carina, omschreven als 's werelds eerste universele fotonische kwantumcomputerarchitectuur die is ontworpen voor installatie in datacenters bij klanten, en de levering van het kernhardwareplatform van Carina aan het Duitse lucht- en ruimtevaartinstituut DLR, in het kader van diens Quantum Computing Initiative (DLR QCI) in Ulm.

Ceo Stefan Hengesbach noemde de mijlpaal een verschuiving "van componentontwikkeling naar integratie en validatie op systeemniveau in een echte klantomgeving." De geleverde hardware ondergaat de komende maanden integratie, kalibratie en validatietesten bij DLR QCI, voordat wordt bevestigd dat het systeem functioneert zoals bij de aanbesteding is vastgelegd. DLR maakte destijds een aanschafprijs van ongeveer €14 miljoen bekend, al zegt QuiX dat de definitieve prijs kan afwijken omdat het ontwerp sindsdien meerdere keren is aangepast.

Wat maakt QuiX's Carina bijzonder?

In tegenstelling tot de meeste kwantumcomputers, die draaien op supergeleidende circuits die tot bijna het absolute nulpunt worden gekoeld, gebruikt Carina losse fotonen — lichtdeeltjes — als qubits. Daardoor kan het grootste deel van het systeem op kamertemperatuur functioneren, zonder de kostbare en energie-intensieve koelinstallaties waar concurrenten van afhankelijk zijn. De architectuur combineert fotonopwekking, multiplexing, toestandsgeneratie, meting en snelle 'feed-forward'-besturing in één geheel, en is gebouwd om een universele gate-set te draaien in plaats van de beperktere rekenmodellen van eerdere fotonische systemen, zoals boson samplers.

Een mijlpaal voor de Nederlandse kwantumsector

Quix, opgericht in 2019 als producent van fotonische chips, werkte bijna vier jaar aan het systeem voor DLR. Het bedrijf ontwerpt de chips en componenten zelf, maar besteedt de productie uit aan gespecialiseerde fabrikanten; de assemblage van de uiteindelijke machine gebeurt in eigen huis.

Buitenstaanders duidden de levering als een belangrijke technische validatie. Prof. Gerard Milburn van de University of Queensland, die in 2001 mede het theoretische fundament onder lineaire-optica-kwantumcomputing legde, zei dat Carina aantoont dat deze aanpak "niet alleen haalbaar, maar ook navigeerbaar is met geïntegreerde fotonica." Philippe Bouyer, directeur van de Nederlandse kwantumsectororganisatie QDNL, noemde de levering in een interview met het FD "een interessante mijlpaal," en voegde daaraan toe dat als DLR het systeem succesvol valideert, dit "krachtig bewijs" zou zijn "dat Europa, en Nederland in het bijzonder, complete kwantumsystemen kan leveren."

De race om kwantumcomputers te leveren

Wereldwijd mikken de meeste fabrikanten van kwantumhardware op 2030 voor machines die geschikt zijn voor algemeen gebruik, en allemaal worstelen ze nog met hetzelfde kernprobleem: het terugdringen van rekenfouten naarmate systemen groter worden. QuiX stelt dat zijn fotonische aanpak een directere weg biedt om schaal en betrouwbaarheid te combineren, en zegt dat Carina de fysieke basis legt voor de volgende generatie architectuur, 'Dedalo', gericht op foutbestendige, logische qubits.

Hengesbach zei dat QuiX verwacht rond 2030 een aanzienlijk krachtiger systeem te leveren — een systeem dat geschikt is voor "betekenisvolle toepassingen," een term die hij vaag noemt, maar die er ruwweg op neerkomt dat het systeem betrouwbaar werkt zonder nog superieur te zijn aan de huidige generatie supercomputers. Hij opperde ook de mogelijkheid dat QuiX in de toekomst gaat samenwerken met bedrijven die gespecialiseerd zijn in de installatie van apparatuur in datacenters, naarmate het bedrijf verder opschaalt tegenover "grote Amerikaanse techbedrijven."

De meeste Nederlandse kwantumbedrijven specialiseren zich vooralsnog in onderdelen — chips, elektronica, bekabeling of testapparatuur — in plaats van complete systemen. Het Delftse QuantWare haalde bijvoorbeeld onlangs €152 miljoen op voor de bouw van een eigen chipfabriek. De levering aan DLR plaatst QuiX voorlopig in een klein gezelschap van bedrijven wereldwijd die complete kwantumcomputers proberen te bouwen en te leveren.