Verbetering van toekomstige vroege quantumcomputers

Kunnen quantumcomputers nu al meer dan hun kwetsbare hardware lijkt toe te staan? Promovendus Marten Folkertsma (CWI, QuSoft) laat zien dat zelfs de meest foutgevoelige quantumapparaten van de eerste generatie complexere berekeningen kunnen uitvoeren dan tot nu toe werd aangenomen, door gedeeltelijke quantum­metingen te combineren met klassieke verwerking.

Op 19 januari 2026 verdedigt Folkertsma zijn proefschrift ‘Empowering Quantum Computation with: Measurements, Catalysts, and Guiding States’ aan de Universiteit van Amsterdam. Zijn resultaten zijn relevant voor onderzoekers die werken aan de volgende generatie quantumtechnologie.

Quantumcomputers versterken

Folkertsma identificeert manieren om quantumcomputers te versterken in verschillende stadia van hun ontwikkeling. Bij vroege apparaten kunnen tussentijdse metingen, gecombineerd met snelle klassieke verwerking van de meetresultaten, de rekenmogelijkheden van de machine uitbreiden. Wanneer maar een klein aantal qubits van hoge kwaliteit beschikbaar is, kan extra ‘katalytisch’ geheugen de capaciteiten van de machine vergroten.

Bij meer geavanceerde toepassingen, zoals berekeningen in de quantumchemie, helpt het combineren van klassieke technieken met quantum­berekeningen om energieën te benaderen die cruciaal zijn voor het simuleren van chemische systemen. Daarmee laat het onderzoek zien hoe het samenspel van quantum- en klassieke methoden quantumhardware in uiteenlopende contexten effectiever kan maken.

Theorie en experimenten verbinden

Het onderzoek van Folkertsma versterkt de brug tussen algoritmen, complexiteitstheorie en opkomende quantumhardware. Het werk ontving financiële ondersteuning van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat (EZK) in het kader van het Quantum Delta NL programma. Het onderzoek werd uitgevoerd in de Algorithms & Complexity-groep van het CWI en was ook geaffilieerd met QuSoft, het Nederlandse onderzoekscentrum voor quantumsoftware en -technologie. QuSoft is opgericht door het CWI en de Universiteit van Amsterdam en bouwt voort op de sterke reputatie van beide instellingen op het gebied van quantumcomputing en quantum­informatietheorie.

Hoofdfoto gemaakt door Ivar Pel voor het CWI.