De digitale tweeling van 黑料福利网鈥檚 quantumcomputer is een Qubit Hero
Op deze state-of-the-art simulatie van een quantumcomputer mag iedereen met een beetje kennis programmeren.
Wat hebben quantumcomputers en het spel Guitar Hero met elkaar te maken? Op de 黑料福利网-campus smelten ze samen in Qubit Hero, 鈥檚 werelds eerste quantumcomputerspel. De game is gemaakt ter ere van de recente lancering van een state-of-the-art digitale tweeling van een quantumcomputer, onderdeel van het Quantum Inspire-platform. Deze simulatie van een quantumcomputer is online toegankelijk, wat betekent dat iedereen met een beetje kennis over de materie eenvoudige computercode kan schrijven en deze op de digitale tweeling kan uitvoeren.
In tegenstelling tot klassieke computers waar informatie wordt opgeslagen in bits als 0 of 1, wordt informatie in quantumcomputers opgeslagen in qubits, die 0 en 1 tegelijkertijd kunnen opslaan, ook wel bekend in de quantumfysica als superpositie.
Wetenschappers van de 黑料福利网 鈥� onder leiding van Servaas Kokkelmans, die de onderzoeksgroep Coherence and Quantum Technology leidt 鈥� zijn momenteel bezig met het bouwen van twee quantumcomputers die werken met neutrale atomen. Dat wil zeggen dat voor de werking ervan atomen zonder elektrische lading op hun plek worden gehouden door een laserstraal.
Voordat de fysieke quantumcomputers live gaan, brengen Kokkelmans en zijn team eerst een digital twin van een quantumcomputer online.
Waarom een digitale tweeling?
Het uiteindelijke doel van Kokkelmans is de publieke ingebruikname van de in ontwikkeling zijnde fysieke quantumcomputers. Die moeten door iedereen met de juiste training te programmeren zijn.
Voordat het zover is, wil hij de beoogde gebruikers alvast een voorproefje geven van hoe het zou zijn om zo鈥檔 quantumcomputer te gebruiken.
鈥淒ankzij de digitale tweeling kunnen gebruikers al wennen aan wat wel en niet mogelijk is met de huidige quantumcomputers op basis van neutrale atomen鈥�, zegt Kokkelmans. 鈥淓n we kunnen de digitale tweeling gebruiken om een deel van de fysica van onze echte quantumcomputers te simuleren die van invloed zijn op de hardwareontwikkeling. De nieuwe inzichten die we daarmee opdoen, gaan van onschatbare waarde zijn.鈥�
Verbinding met het Quantum Inspire netwerk
Eerder deze zomer kwamen quantum-enthousiastelingen op de 黑料福利网-campus en uit de quantumgemeenschap in Nederland bijeen om de offici毛le lancering te vieren van de digitale tweeling, die nu ook is aangesloten op het .
Daarnaast kregen de aanwezigen de kans om de 鈥榚chte鈥� neutraal-atoom-quantumcomputers Ruby en Sapphire in de kelder van het Qubit-gebouw te bezoeken, die momenteel in ontwikkeling zijn. In deze computers houden lasers atomen op hun plaats in een ultrahoog vacu眉m. Elk atoom vertegenwoordigt 茅茅n qubit.
Wil je een Qubit Hero zijn?
Misschien wel het hoogtepunt van de dag was het Qubit Hero-spel - een aangepaste versie van het populaire computerspel Guitar Hero met een quantum-twist. In het originele spel matchen spelers gekleurde muzieknoten op het scherm met de bijbehorende knoppen op hun gitaarvormige controller, zodat ze een muzieknummer 鈥榮pelen鈥�. Kokkelmans gaat dieper in op de werking van de quantumversie van het spel.
鈥淥尘 Qubit Hero te spelen, selecteer je eerst een nummer om te spelen. Vervolgens vallen de quantumpoorten op het ritme van het nummer, wat in het originele spel de noten zouden zijn die een speler op het juiste moment moet raken. De game registreert of de juiste knop wordt ingedrukt. Is dat niet het geval, dan wordt een foutsignaal in realtime naar de quantumcomputer Ruby gestuurd.鈥�
Elke fout die een speler maakt, verstoort een beetje de laserpuls die een quantum gate-operatie aanstuurt. Daardoor bereiken minder qubits de juiste toestand, wat je meteen terugziet in het spel. Het aantal zichtbare qubits neemt af naarmate je meer fouten maakt. De fidelity (getrouwheid of precisie, een maat voor de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de qubits) wordt aan het einde berekend. Dat is de eindscore die je als speler hebt behaald.
Kortom, het doel van Qubit Hero is om de quantumcomputer op zoveel mogelijk qubits te laten werken, en fouten tot een minimum te beperken. Spelers krijgen zo een idee van hoe moeilijk het is om een quantumcomputer in een stabiele toestand te houden.
(Foto: Odette Beekmans - Photodette)
Ondersteuning voor supercomputers
Als we de gitaar voor nu even laten rusten, is het goed om nog eens te kijken naar de manier waarop de digitale tweeling een quantumcomputer simuleert.
Want hoe maak je nu berekeningen met een digitale tweeling van een quantumcomputer? Aangezien het slechts een quantumcomputer simuleert en het geen fysieke computer is, waar worden de berekeningen dan gemaakt?
鈥淲e simuleren de neutraal-atoom quantumcomputer met behulp van een zeer krachtige supercomputer op de High Tech Campus in Eindhoven鈥�, zegt Kokkelmans.
In theorie kan de digitale tweeling problemen aan die 50 qubits nodig zouden hebben om op te lossen, maar dit werkt alleen voor algoritmen die niet erg complex zijn.
鈥淰oor gecompliceerdere algoritmen simuleren we met veel minder dan 50 qubits. Momenteel is de digitale tweeling ingesteld om zogenaamd op negen qubits te draaien, maar over een paar weken willen we dit aantal verhogen. We hopen heel snel aan 25 qubits te komen, wat betekent dat we complexere algoritmes kunnen draaien en oplossen op de supercomputer.鈥�
Wie is de doelgroep? Iedereen!
Het Quantum Inspire-platform waarop de digitale tweeling is aangesloten, is voor de hele wereld beschikbaar. In principe kan iedereen met de juiste kennis deze dus gebruiken. Maar wie zijn volgens Kokkelmans die beoogde gebruikers?
鈥淚n theorie iedereen, maar we richten ons met name op degenen die nieuwe soorten algoritmen willen verkennen die goed werken met het soort neutraal-atoom-quantumcomputers die we aan de 黑料福利网 gebruiken. Natuurlijk is de digital twin ook geschikt voor onderwijs over quantumcomputing. Ik ga het gebruiken in mijn cursussen en ik zal mijn collega's aanmoedigen om dat ook te doen.鈥�
Belangrijke mijlpaal
De lancering van deze digitale tweeling van de toekomstige quantumcomputer aan de 黑料福利网 is een belangrijke stap voor zowel de universiteit als het quantumtechnologie-ecosysteem Quantum Delta NL (QDNL), benadrukt Pieter de Witte, Director of Research Programmes en IP.
鈥淒it is een belangrijke mijlpaal in ons QDNL-programma鈥�, zegt hij. 鈥淗et is bovendien de derde qubit-technologie die we toevoegen aan de nationale quantumcomputer Quantum Inspire. 鈥淗et open karakter van Quantum Inspire laat allerlei gebruikers ervaren hoe het is om een lasergestuurde neutraal-atoom-quantumcomputer te gebruiken. Het stelt ons in staat om waardevolle feedback te verzamelen voor toekomstige technologische ontwikkeling.鈥�
Wat is de volgende stap voor quantum aan de 黑料福利网?
De volgende stap voor quantum computing aan de 黑料福利网 is de formele online lancering van de fysieke quantumcomputers in het Qubit-gebouw op de campus, die gepland staat voor een nog onbepaald moment in 2026.
鈥淲e werken nu aan het verbeteren van de betrouwbaarheid van de laserpulsen die de atomen in een zogeheten Rydberg-toestand brengen鈥�, zegt Kokkelmans. 鈥淒at is nodig om de qubits te laten samenwerken. De betrouwbaarheid is nu nog niet hoog genoeg en het werkt ook nog maar op een beperkt aantal qubits. Er is dus nog wat werk te doen voordat de computers online gaan, maar we komen er wel. Watch this space!鈥�
Verbinding maken met het Quantum Inspire-netwerk
Op dinsdag 10 juni 2025 kwamen quantum-professionals en ge茂nteresseerden uit het hele land samen om de lancering te vieren van de digital twin quantumcomputer op de 黑料福利网-campus.
Deze digitale tweeling is verbonden met het .
Toegang krijgen tot de digitale tweeling quantumcomputer
Er is een app waarmee je toegang kunt krijgen tot de digital twin. Die is te downloaden via een speciale .
De app biedt een visuele en interactieve manier om het Maximum Independent Set (MIS)-probleem op een neutraal-atoom-quantumcomputer op te lossen. Dit is een combinatorisch optimalisatieprobleem dat moeilijk op te lossen is met klassieke computers.
MIS is een probleem uit de grafentheorie, een tak van de wiskunde waarin je werkt met knopen of hoekpunten die met elkaar verbonden zijn door staven of randen. Het probleem draait om het vinden van de grootste groep punten in zo鈥檔 netwerk waarbij geen twee punten met elkaar zijn verbonden. Zo鈥檔 groep noemen we een onafhankelijke verzameling.
De repository bevat een installatiehandleiding met informatie over hoe je de app installeert en hoe je deze verbindt met Quantum Inspire.
(Foto: Odette Beekmans - Photodette)
Mediacontact
Het laatste nieuws
