Door de enorme kansen die quantumberekeningen lijken te bieden, zijn grote bedrijven al volop bezig om hun algoritmes op de beschikbare quantumcomputers te testen. De quantumrace die gaande is, speelt zich niet alleen binnen onderzoeksinstituten maar ook bij de gebruikers af. Een aantal grote industrieën is gestart met quantumprogrammering. Ook in Frankrijk.

Wet van Moore vertraagt, quantum versnelt
De Wet van Moore verloopt steeds trager, waardoor het supersnel rekenen met quantumcomputers een belangrijk concurrentievoordeel wordt voor bedrijven die intensieve rekenkracht gebruiken. Dat begon al in de jaren ’90 met Lockheed Martin. Ook Volkswagen gebruikt het al geruime tijd. Zo is de OEM er dankzij quantumrekenkracht in geslaagd zijn afval met 80% terug te brengen. Ook een aantal grote Franse spelers als Airbus, Total en EDF kijken actief naar de mogelijkheden die quantum biedt.

EDF, Total, Airbus…

De grootste gebruikers in Frankrijk van quantum zijn zonder twijfel EDF, Airbus en Total die allemaal een eigen quantumafdeling hebben. Bij EDF begon het in 2018 toen een team van een tiental mensen werd gevormd rond Stéphane Tanguy, hoofd R&D. Het doel was om binnen vier jaar intern voldoende expertise te krijgen. Begin 2020 heeft het team drie PhD’s voor drie jaar aangetrokken. Een daarvan werkt aan de verbetering van de fysische simulatie van materialen om hun veroudering te bestuderen. De twee anderen werken aan problematiek bijvoorbeeld met betrekking tot de veiligheid van een kerncentrale of voor energiebeheer als het gaat om de optimalisatie van slim laden van elektrische voertuigen. Voor dat laatste experimenteert EDF met de quantumcomputer van de Franse startup Pasqal.

Total

Ook Total wil Pasqal-technologie gaan inzetten om zijn algoritme te testen voor optimaliseren, dat zei Marko Rancic, hoofd quantum bij Total bij het evenement Quantum Computing in Paris Saclay in oktober 2020. Dit algoritme werd ontwikkeld door een stagiair en de Amerikaanse startup QC Ware. Een PhD moet het werk intern gaan voortzetten dankzij Europese financiering uit het programma Next applications of quantum computing (Neasqc).

Total is van plan, met het oog op zijn zero carbon emissie-doelstelling voor 2050-, om quantumberekeningen in te zetten om het gebruik van bepaalde nanoporeuse materialen te ontwikkelen, als filter om CO2 af te vangen. Dit project is een tweejarige samenwerking met de Britse startup Cambridge Quantum Computing. Ook Total’s batterijenfiliaal SAFT kijkt naar nieuwe materialen, om batterijen te ontwikkelen met eigen quantumalgoritmes, van het Variational eigensolver-type (VQE) en het Imaginary time evolution-type (ITE). Deze worden getest op de Quantum learning machine (QLM) van ATOS die Total op zijn terrein in Pau heeft geïnstalleerd.

Concurrentie in de cloud

Een andere concurrentiestrijd houdt de groten van de quantumtechnologie bezig, namelijk die om de cloud. IBM is reeds gestart met zijn IBM Q Experience. Net als Qiskit, D-Wave, Rigetti, Xanadu en binnenkort ook het Franse Pasqal die hun computers in de cloud zetten.

Een nieuw ecosysteem

Net als EDF, experimenteert Total ook met de combinatie quantummachines et algoritmes voor automatisch leren. Marko Rancic geeft aan: ‘Quantummiddelen zijn kostbaar maar leveren veel op: in 96% van de gevallen leveren onze algoritmes met quantumcomputers betere prestaties dan met klassieke computers.’

Airbus is in 2017 begonnen zich te interesseren in quantum, toen zijn riscokapitaalfonds in QC Ware investeerde. Sindsdien heeft de vliegtuigbouwer de D-Wave machines voor een use case gestest. Daarnaast lanceerde Airbus in 2019 de Airbus Quantum Challenge, een wedstrijd rond vijf technologische uitdagingen uit de luchtvaart zoals de aerodynamica, het opstijgen tijdens de vlucht of het design van een vleugel. De winnaar mag zijn oplossing in 2021 samen met Airbus ontwikkelen.
EDF staat op het punt om Advantage in gebruik te nemen, de nieuwe D-Wave machine van 5.000 Qbits, terwijl Total in gesprek is met Google en Xanadu, aldus Marko Rancic.

Bedrijven die grote (quantum)rekencapaciteit nodig hebben, sluiten steeds meer samenwerkingen af met fabrikanten van quantumhardware en met softwarespecialisten. Want het quantumecosysteem moet nog vorm krijgen. Aan de softwarekant bestaan er softwarebricks voor een use case, zoals het Franse Qubit Pharmaceuticals.

Aan de infrastructuurkant zijn de quantummachines weliswaar beschikbaar via de cloud, maar ATOS is ook voornemens om hybride machines (klassiek-quantum) aan te bieden die bij de gebruikers en bij grote rekencentra geïnstalleerd kunnen worden.
Welke model zal het meeste succes hebben? Dat is nog helemaal de vraag, aldus Christophe Jurczak, cofounder van het investeringsfonds Quantonation. Net als de strijd om de quantumhardware, die nog helemaal open is, is het nog onbekend hoe de machines ingezet gaan worden.

Bron: Usine Nouvelle