De kwantumcomputing theorie krijgt meer en meer praktische toepassingen. In de geneeskunde worden beeldgegevens op borstkanker met een ongekende snelheid geanalyseerd. Verwacht wordt dat kwantumchemie belangrijk wordt bij het ontdekken van geneesmiddelen; een op kwantumtechnologie geïnspireerde oplossing voor autonoom valetparkeren wordt al toegepast en de de financiële sector gebruikt kwantumalgoritmen bij de planning van bankmedewerkers.
China wil een industrieel ecosysteem van de toekomst ontwikkelen te midden van de wereldwijde race op het gebied van kwantumcomputers. De doorbraak kwam van starter Origin Quantum uit Hefei, die de parallelle verwerkingskracht van zijn ‘Origin Wukong’ kwantumcomputer gebruikte om medische beelden op borstkanker met een ongekende snelheid te analyseren… Door gebruik te maken van de unieke sterke punten van kwantumtechnologie heeft starter Origin Quantum in samenwerking met de Bengbu Medical University een innovatieve aanpak ontwikkeld om de verwerking van medische beeldgegevens op borstkanker met een ongekende snelheid te analyseren. Dit leidde tot een drastische vermindering van het aantal verkeerde diagnoses en gemiste gevallen. ‘Het systeem verbetert de nauwkeurigheid van mammografiescreening op de huidige ruisgevoelige kwantumcomputers van gemiddelde omvang, waardoor zowel gezonde beelden als kwaadaardige laesies met hoge precisie en snel kunnen worden geclassificeerd’ aldus arts Xie Zongyu aan het First Affiliated Hospital van de universiteit. Het uiteindelijke doel is om een kwantumintelligent diagnosesysteem op te zetten, voegde Xie eraan toe.
Praktische voorbeelden
In maart onthulde een team van Chinese wetenschappers Zuchongzhi 3.0, een prototype van een 105-qubit supergeleidende kwantumprocessor die voor één specifieke taak een snelheidswinst van quadriljoenen behaalt ten opzichte van toonaangevende supercomputers. Dergelijke laboratoriumdoorbraken blijven echter niche-demonstraties met minimale impact in de praktijk. De komende vijf jaar willen kwantumwetenschappers wereldwijd een aantal praktische kwantumtoepassingen in kaart brengen zoals kwantumchemie en het ontdekken van geneesmiddelen, die nu grotendeels worden ondersteund door supercomputers en AI-algoritmen.. ‘Computerchemie kan interacties tussen medicijnmoleculen en doeleiwitten gedeeltelijk voorspellen. Maar klassieke computers hebben moeite om complexe grote moleculen nauwkeurig te voorspellen’, aldus hoofdwetenschapper Guo Guoping bij Origin Quantum dat de moleculaire dockingsoftware QDock heeft gelanceerd.’In theorie kunnen kwantumcomputers potentiële verbindingen screenen en complexe reacties simuleren om de computationele flessenhals in de ontwikkeling van geneesmiddelen te doorbreken’, voegde Guo toe.
Het biotechbedrijf AceMapAI uit Suzhou werkt samen met partners zoals Tencent Quantum Lab om het potentieel van quantumcomputing te onderzoeken voor de simulatie van moleculaire dynamica van geneesmiddelen en voor het screenen en optimaliseren van geneesmiddelen. Adjunct-directeur Zhao Xuejiao van het Anhui Quantum Computing Engineering Research Center zegt dat de complexe rekenproblemen in de biofarmaceutische industrie in China een breed toepassingsgebied zullen bieden voor quantumcomputing.
Een start-up in Shanghai experimenteert ook met de toepassing van kwantumalgoritmen op de enorme rekenkracht die nodig is in slimme steden. TuringQ introduceerde deze maand een op kwantumtechnologie geïnspireerde oplossing voor autonoom valetparkeren (AVP) die de wachttijd voor parkeren aanzienlijk verkort en de efficiëntie verhoogt. AVP is in staat om zelfstandig routes te navigeren en nauwkeurig te parkeren. De oplossing van het bedrijf is al toegepast in een grote commerciële parkeergarage. Het algoritme verkort de gemiddelde zoektijd voor klanten van 19,8 minuten bij traditionele handmatige planning tot ongeveer 5,5 minuten wanneer de bezettingsgraad van de parkeerplaatsen slechts 5 % is.
De toepassing van kwantumalgoritmen in de financiële sector is een belangrijk gebied geworden. Het bedrijf QBoson uit Peking, de Postal Savings Bank of China en China Mobile hebben gezamenlijk een op kwantumalgoritmen gebaseerde oplossing voor de planning van bankmedewerkers ontworpen..”
Ondernemingen
Op een weg in Hefei (Anhui) die de bijnaam ‘Quantum Avenue’ heeft gekregen, zijn tientallen kwantumtechnologiebedrijven, waaronder Origin Quantum, geclusterd langs dit compacte stukje weg. Ook in Shanghai en Peking neemt het aantal bedrijven dat in deze sector investeert toe. Uit onderzoek van CCID Consulting blijkt dat het aantal kwantumcomputingbedrijven in China is gestegen van 93 in 2023 tot 153 in 2024, een stijging van bijna 40 %. Volgens CCID Consulting zal de omvang van de kwantumcomputerindustrie in het land snel blijven stijgen tot 11,56 miljard yuan in 2025, met een jaarlijks groeipercentage van meer dan 30 %. In 2023 en 2024 bedroegen de totale uitgaven voor onderzoek en ontwikkeling op het gebied van kwantumcomputers meer dan 100 % van de totale inkomsten, wat erop wijst dat bedrijven in deze sector een periode van actieve ontwikkeling zijn ingegaan.
Chinese kwantumingenieurs verkennen verschillende technologische routes: Origin Quantum richt zich op supergeleiding, TuringQ en QBoson op fotonische kwantumcomputers en Hyqubit uit Peking op ionenvallen. China heeft een volledig ecosysteem van industriële ketens opgebouwd op het gebied van kwantumcomputers. Dit omvat het ontwerp en de productie van kwantumchips, de fabricage van kwantumcomputers, de ontwikkeling van kwantumalgoritmen en industriële oplossingen, aldus Zhao Xuejiao,.
Tot de meest geavanceerde pogingen behoort ook de integratie van kwantumcomputers met generatieve AI. In april heeft Origin Quantum met succes een AI-model met een miljard parameters gefinetuned op zijn kwantumcomputer Origin Wukong, wat de eerste praktische toepassing van kwantumcomputers in grootschalige taken markeert. In de afgelopen vijf jaar heeft de opkomst van generatieve AI veel disruptieve veranderingen teweeggebracht in computermodellen. ‘In de komende vijf jaar zal kwuantumcomputing waarschijnlijk de overstap maken van laboratoria naar toepassingen en de integratie van AI en kwantumcomputing zal naar verwachting een trend worden’, meent onderzoeker Sun Xiaoming aan het Institute of Computing Technology van de Chinese Academie van Wetenschappen
