Maastricht's Onderwijs over Quantum Computing
“They all love it”, zegt Georgios Stamoulis van het Department of Advanced Compting Sciences terwijl hij zijn armen omhoog gooit. Hij heeft het over zijn studenten die het vak Quantum Algorithms van de master-specialisatie Quantum Computing volgen. Hij staat op het punt het laatste college van dit vak te starten.
Georgios vertelt over natuurkundige Werner Heisenberg, één van de pioniers van de kwantummechanica. Hij bedacht een alternatieve wiskundige beschrijving voor de kwantumwereld die nu, ruim 100 jaar later, ideaal blijkt voor het maken van kwantumalgoritmes. Daarmee is het natuurkundige deel van het college voorbij en duikt Georgios diep in de wiskunde.
“Zo heel moeilijk is de wiskunde niet”, zegt Daniel Marcon, masterstudent Artificial Intelligence. “Tijdens mijn bachelor volgde ik lineaire algebra, maar deed er vervolgens een paar jaar niets mee. Ik moest er dus weer induiken.” Zijn medestudent Andy Caen is het met hem eens: “Op het eerste gezicht lijkt de wiskunde best eng. Begrippen als verstrengeling en superpositie klinken vreemd in de oren. Tijdens lessen zoals deze leer je de wiskunde achter de theorie en dat zet alles in perspectief, je ziet wat er wel en niet kan met Quantum Computing.”
Verrassing
Vandaag is er een bijzondere les voor de studenten. Georgios laat zien hoe je wiskundig kunt afleiden of een kwantumcomputer een berekening efficiënter kan uitvoeren dan een klassieke computer. Het kwantummechanische fenomeen van verstrengeling blijkt niet in alle gevallen een voordeel. Een klassieke computer kan de kwantumberekeningen vaak net zo goed simuleren als een echte kwantumcomputer ze kan uitvoeren.
Kwantumcomputers zorgen voor de grootste technische revolutie van deze eeuw, althans dat is de belofte die je vaak over dit nieuwe soort computers hoort. Maar, wat is kwantum en wat zijn dan kwantumcomputers? Wat kun je ermee en wat vooral ook niet? En hoe programmeer je een kwantumcomputer? In een serie van vier verhalen komen de antwoorden op deze vragen aan bod. De nadruk ligt vooral op de specialiteit van de Universiteit Maastricht: Quantum Computing, het programmeren van kwantumcomputers.
- Wat is Kwantum?
- Wat is Quantum Computing?
- Quantum Computing Research @ UM
- Maastrichts onderwijs over Quantum Computing
Daniel Marcon (links) en Andy Caen tijdens hun Quantum Computing les
“Het is een hele verrassing om te zien dat rekenen met verstrengeling niet altijd een voordeel oplevert, dat had ik niet verwacht. Voor mij is dit één van de redenen om deze specialisatie te volgen. Ik wil weten en begrijpen welke voordelen deze nieuwe manier van computeren kan brengen.”, zegt Andy. Daniel vult aan: “Dat is ook het hele probleem van Quantum Computing, de wetenschap erachter staat nog in de kinderschoenen. Maar, ook al lukt het niet om een kwantumcomputer te bouwen, dan nog levert het onderzoek een heel nieuwe manier van het gebruik van computers op, omdat je immers ook kwantumberekeningen op een traditionele computer kunt simuleren.”
Specialisatie
Georgios over de redenen waarom UM deze specialisatie, als onderdeel van de masters Artificial Intelligence en Data Science for Decision Making, aanbiedt: “Vanuit een wiskundig oogpunt is het een zeer interessant onderwerp; het heeft alle ingrediënten die de manier waarop we over computing denken gaan beïnvloeden. Het is belangrijk dat studenten zich in deze materie kunnen verdiepen. Kortom, wie lesgeeft in computerwetenschappers ontkomt niet aan lessen over Quantum Computing.”
Daniel’s aandacht gaat voorlopig uit naar onderwerpen als kunstmatige intelligentie. Hij volgt een paar vakken van de specialisatie als keuzevak. Andy, daarentegen, wil verder met het onderwerp. “Ik kijk uit naar mijn stage bij Orange QS in Delft dat werkt aan software voor het testen van kwantumchips.”
De eerste ervaringen met de specialisatie die afgelopen april begon zijn goed: Georgios: “De vakken trekken meer studenten dan verwacht. Bij de eerste lichting moest ik nog aftasten hoe ingewikkeld ik de lessen kon maken. Ik denk dat ik de volgende lichting meer in het diepe kan gooien door ze enkele moeilijkere onderwerpen aan te beiden.”
Georgios Stamoulis
Tot slot, houden de studenten werkelijk van Quantum Computing, zoals Georgios aan het begin van zijn college beweerde? “Absoluut!”, zegt Daniel. “Ik probeer studenten over te halen om de specialisatie ook te volgen.” Andy: “Ik raad de specialisatie aan iedereen aan die wil begrijpen hoe Quantum Computing werkt.”
De Nationale Quantum Cursus
Wil je meer weten over de kwantumcomputer? De Nationale Quantum Cursus is een gratis online cursus die je laagdrempelig meeneemt in de wereld van de kwantummechanica en de kwantumcomputer. Volg lessen van de Nederlandse experts op het gebied van Quantum, onder wie Jacco de Vries van de Universiteit Maastricht.
Lees ook
-
Voor de tweede keer op rij is een UM-team erin geslaagd een gouden medaille te winnen in de prestigieuze iGEM-competitie (International Genetic Engineered Machine) in de synthetische biologie.
-
Naturalis paleontoloog Frank Wesselingh is benoemd tot bijzonder hoogleraar Conservation Palaeobiology aan de Universiteit Maastricht. Zijn werk slaat een brug tussen het verleden en de toekomst van de biodiversiteit.
-
Is een aanhoudende ontsteking in de hersenen de oorzaak van de symptomen die veel post-covid patiënten ervaren? Gecoördineerd door de Universiteit Maastricht, zoeken Wetenschappers uit heel Nederland naar onderliggende oorzaken in het brein. ZonMW geeft hen hiervoor een subsidie van 800 duizend euro.
