LIACS onderdeel van Europees consortium om industriële quantum computing te stimuleren
Het Leiden Institute of Advanced Computer Science (LIACS) is een trots lid van het NExt ApplicationS of Quantum Computing (NEASQC) consortium, dat onlangs een ERC H2020 subsidie heeft ontvangen om de state-of-the-art in industriële quantum computing te stimuleren. LIACS draagt bij aan onderzoek en ontwikkeling van nieuwe algoritmen en toepassingen op het gebied van quantum computing.
NISQ-computers
Quantum computers zijn enorm krachtige computers. Het bouwen van deze machines is echter een uitdaging. Nu de eerste quantum computers een opmars maken hebben ze aangetoond dat ze in staat zijn om berekeningen uit te voeren die buiten het bereik van de grootste klassieke machines vallen.Deze nieuwe machines, genaamd Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) computers, hebben twee beperkingen: hun berekeningen lijden aan onvolkomenheden veroorzaakt door ruis en de hardware is klein van formaat (in aantal quantumbits). Deze beperkingen maken NISQ-computers heel anders dan de ongelimiteerde quantum computers die al tientallen jaren worden bestudeerd, wat een nieuwe uitdaging vormt voor quantum computing experts.
Het NEASQC-project richt zich daarom op het identificeren van methoden, algoritmen en toepassingen voor NISQ-computers. De deelnemers van het project zijn van mening dat NISQ-computers aanzienlijke voordelen kunnen bieden bij het aanpakken van praktische problemen zoals de ontdekking van geneesmiddelen, CO2-afvang, energiebeheer, natuurlijke taalverwerking, borstkankerdetectie, probabilistische risicobeoordeling voor energie-infrastructuren of optimalisering van koolwaterstofputten. Naast de ontwikkeling van nieuwe methoden en algoritmen zullen open source NISQ-programmeringsbibliotheken voor de toepassingen beschikbaar worden gesteld om nieuwe industriële gebruikers aan te trekken.
Leider in twee onderzoekslijnen
Alfons Laarman, Vedran Dunjko en Thomas Bäck van LIACS en van het Leidse initiatief applied Quantum algorithms (aQa) zijn betrokken bij twee onderzoekslijnen. Als werkpakketleiders en academische partners zal het LIACS-team quantum computing toepassen om de door de industrie toegepaste machine-leer- en optimalisatieschema's te verbeteren en de risicoanalyses te verbeteren.
De eerste onderzoekslijn is in samenwerking met de Franse oliemaatschappij Total. ‘Quantum Machine Learning-methoden kunnen op maat worden gemaakt voor enkele van de moeilijkste optimalisatietaken. Zo kunnen de optimale geofysische maaswijkmodellen van de aardkorst worden gevonden op basis van satelliet- en grondmetingen,' zegt Dunjko. ‘De tweede onderzoekslijn zal de kwantitatieve risicoanalysemethoden verbeteren, die samen met Électricité de France (EDF) zullen worden toegepast op de Franse elektriciteitsnetinfrastructuur. Deze methoden kunnen gevaarlijke gevolgen van zeldzame gebeurtenissen, zoals aardbevingen en andere rampen, voorkomen,’ verduidelijkt Laarman. Vooruitgang in deze problemen kan nieuwe manieren bieden om betrouwbaardere en milieuvriendelijkere oplossingen te bieden voor onze toekomstige energiebehoeften.