Hoe NC State plannen maakt voor de toekomst van quantum computing

Om de ontwikkeling van quantum computing te versnellen, Staatsuniversiteit van North Carolina en IBM geven de technologie in handen van de toekomstige beroepsbevolking: studenten. Nieuw curriculum en onderzoek op het gebied van quantum computing, mogelijk gemaakt door IBM's eerste universitaire quantum computing-hub in Noord-Amerika in NC State, laat studenten kennismaken met de technologie waarvan experts zeggen dat deze de komende jaren vorm zal geven aan computing.

NC State's Q Hub – formeel bekend als een van IBM's zeven “IBM Q Network Hubs” – werd afgelopen oktober gelanceerd op de universiteit als de eerste van het bedrijf partnerschap op het gebied van kwantumcomputers met een Noord-Amerikaanse universiteit. De hub is in de eerste plaats een cloudgebaseerd portaal naar het quantumcomputernetwerk van IBM, open voor elke onderzoeker of student die geïnspireerd is om een project op te zetten met de volgende generatie computers.

De kwantumcomputertechnologie staat nog in de kinderschoenen, zegt Bob Sutor, IBM's vicepresident kwantumstrategie, maar de tijdlijn van het onderzoek suggereert een doorbraak binnen vijf jaar, net zoals veel van de huidige studenten van NC's State de arbeidsmarkt zullen betreden.

“Deze industrie staat op het punt te ontploffen, en er zijn maar een paar programma’s in de wereld die studenten afleiden die voorbereid zijn op en kennis hebben van quantum computing”, zegt Dan Stancil, uitvoerend directeur van de IBM Q Hub bij NC State. “Er zal de komende vijf tot tien jaar een echt tekort aan talent zijn.”

Quantum computing maakt gebruik van qubits, die meerdere toestanden tegelijk kunnen bevatten, in plaats van de discrete enen en nullen die de logica van traditionele computers aandrijven, waardoor exponentieel hogere verwerkingssnelheden mogelijk zijn.

Als onderdeel van de samenwerking tussen IBM en de universiteit krijgen faculteitsleden en onderzoekers toegang tot IBM's quantum computing-netwerk om aan elk onderzoek of project van hun keuze te werken. Voor IBM is het voordeel simpel: hoe meer mensen onderzoek doen naar en de grenzen van quantum computing verleggen, hoe sneller de technologie zich ontwikkelt.

“Het decentraliseert de aanpak, zodat lokale experts kunnen samenwerken als dat nodig is”, aldus Sutor. “Het is een manier om zich over de hele wereld te verspreiden om deze hightechcentra te hebben die quantum computing op vrijwel elke manier die je maar kunt bedenken zullen bevorderen.”

Verschillende cursussen die door de universiteit worden aangeboden, omvatten de quantum hub en beheerders zeggen dat er plannen zijn om er meer aan toe te voegen. Stancil zei dat studenten en docenten uit een breed scala aan disciplines toepassingen voor de technologie kunnen vinden, waaronder scheikunde, natuurkunde, wiskunde, informatica en techniek.

“Op het laagste niveau is de manier waarop je het systeem gebruikt en de machine programmeert heel gebruikelijk op al deze gebieden”, zegt Stancil. “De manier waarop je de specifieke applicaties en programma's daarbuiten gebruikt, is misschien specialer. Er is een belangrijke, gemeenschappelijke basis voor de manier waarop we de computers gebruiken die we allemaal kunnen delen en waarmee we kunnen communiceren.”

Studenten die niet zijn ingeschreven voor een klas die de quantum hub gebruikt, kunnen zelfstandig een aanvraag indienen om onderzoek te doen bij een lid van de faculteit die dat wel doet. Stancil zei dat de universiteit ook serieus een minor in quantum computing bespreekt en een masterdiploma overweegt, maar nieuwe lessen zijn niet de enige manier om de technologie te integreren. Het kan worden toegevoegd aan cursussen waarin al traditioneel computergebruik wordt onderwezen, zei hij.

IBM heeft ook kwantumhubs geïnstalleerd aan de Universiteit van Oxford in Engeland en instellingen in Australië en Japan. NC State is gevestigd in het technologisch intensieve Research Triangle Park in Raleigh en is gepositioneerd om lokaal te profiteren van zakelijke partnerschappen. De universiteit beschikt over meer dan zeventig partnerschappen tussen bedrijven en overheden, waaronder de deal met IBM. Stancil zegt dat Q Hub een manier is om deze partners bij elkaar te brengen.

“We willen ze gebruiken als centraal punt voor het opbouwen van een universiteitsbrede gemeenschap rond quantum computing”, zei hij. “Als we industriële partners inschakelen om met ons aan quantum computing te werken, zal het ook een verzamelplaats zijn voor interactie daar.”

Correctie van de redactie: er zijn zeven, niet vijf, IBM Q Network Hubs.