De academische carrière van de Oostenrijkse Simon Gröblacher, die inmiddels bijna tien jaar in Nederland woont, is indrukwekkend. Als promovendus was hij onder andere verbonden aan de groep van natuurkundige en Nobelprijswinnaar Anton Zeilinger aan de Universiteit van Wenen. Vervolgens spendeerde hij enkele jaren bij het California Institute of Technology als postdoc. In 2014 kwam hij naar de Technische Universiteit Delft (TU Delft), waar hij sinds 2021 hoogleraar kwantumfysica is.
Zijn carrière als ondernemer is zo mogelijk nog veelbelovender. Gröblacher staat aan het hoofd van start-up QphoX. De producten die zijn bedrijf ontwikkelt, zijn gericht op twee grote uitdagingen, legt de natuurkundige uit. “Klassieke communicatie is gebaseerd op het delen van informatie via optische vezelnetwerken. Kwantumcomputers vragen om een andere manier van communiceren; wij bouwen de hardware waarmee kwantumcomputers verbinding kunnen maken. Dat doen we via een optisch netwerk door kwantuminformatie te vertalen tussen verschillende frequenties. Bovendien ontwikkelen we ook hardware waarmee kwantumcomputers kunnen worden opgeschaald zodat ze commercieel interessant worden.”
De belofte die kwantumfysica heet
Kwantumfysica brengt een belofte van ongekende mogelijkheden met zich mee. Geheel tegen onze intuïtie in, kunnen minuscule deeltjes – de bouwstenen van alles om ons heen – zich op twee plaatsen tegelijk bevinden.
Een van de meest veelbelovende vooruitzichten van kwantumtechnologie is de ontwikkeling van een computer die rekenproblemen kan oplossen waar zelfs de krachtigste conventionele supercomputers moeite mee hebben. Ondanks dat de toepassingen van kwantummechanica nog beperkt zijn, hebben landen en bedrijven wereldwijd al miljarden geïnvesteerd in de technologie. In dit verhaal speelt Nederland een pioniersrol.
‘Puur uit nieuwsgierigheid’
Het zaadje dat uiteindelijk zal uitgroeien tot QphoX, wordt in 2018 geplant. In de lente van dat jaar haalt Gröblacher Rob Stockill, dan postdoc aan Cambridge University, naar Delft. “Puur uit nieuwsgierigheid” beginnen ze aan een onderzoeksproject waarin ze microgolf-naar-optische conversie onderzoeken. De resultaten zijn zo veelbelovend, dat ze besluiten hun onderzoek naar de markt te brengen.
In 2021 richten Stockill (cto) en Gröblacher (ceo) QphoX op. Drie jaar later staan er 21 mensen op de loonlijst en haalden ze met de financiering van 8 miljoen euro de grootste Nederlandse investering in kwantumtechnologie tot nu toe binnen. De investering zorgt ervoor dat Gröblacher zich eindelijk weer kan focussen op wat echt belangrijk is. “Als oprichters hebben we veel tijd geïnvesteerd in organisatorische zaken, zoals HR en de financiële kant van het verhaal. Nu kunnen we mensen inhuren die daar goed in zijn, en ons weer meer bezighouden met het product zelf.”
Doorbraak met optische kabels
Het bedrijf heeft onlangs een paar belangrijke doorbraken gehad. In oktober demonstreerde het hoe hun technologie supergeleidende qubits (de informatie-eenheid van een kwantumcomputer) kan uitlezen met lichtsignalen.
Klassieke computers kunnen al veel berekeningen maken, maar sommige problemen zijn zo ingewikkeld dat ze zelfs voor de krachtigste computers te moeilijk zijn. Kwantumcomputers beloven uitkomst te bieden, maar kunnen hun werk alleen doen als ze over genoeg qubits – de bouwstenen van een kwantumcomputer – beschikken. Het probleem is dat deze qubits erg gevoelig zijn voor hun omgeving, vooral als het gaat om de temperatuur en geluid.
Nu worden qubits vaak bestuurd via gewone elektrische kabels, maar dit is niet ideaal. Het maakt de systemen groot en beperkt de grootte van kwantumcomputers. Daarom wil QphoX overstappen naar optische kabels. Zo kunnen er veel meer qubits in een systeem worden geplaatst en kunnen kwantumcomputers met elkaar worden verbonden voor grotere taken. Het bedrijf ontwikkelde een apparaat dat qubitsignalen kan omzetten van microgolven naar licht, en dat zeer efficiënt werkt op
In de voorhoede
Voor zover Gröblacher weet, is QphoX het enige bedrijf dat zich in deze fase bevindt en een communicatienetwerk voor kwantumcomputers ontwikkelt. “Natuurlijk wordt er op meerdere universiteiten vergelijkbaar onderzoek gedaan. Maar geen enkel bedrijf presteert op dit moment zo goed als wij, dus we zullen zeker een voorsprong hebben.”
Om die voorsprong te behouden, is het belangrijk dat er zich een supportsysteem rondom kwantum scale-ups ontwikkelt. “Op dit moment zijn er nog geen kwantum scale-ups in Nederland. Er zijn wel steeds meer grote hightech bedrijven die investeren in kwantum, dus het wordt beter, maar dat is wel mijn grootste zorg over het opbouwen van een kwantumtechnologiebedrijf in Nederland – en Europa. We lopen nu echt voor op de Verenigde Staten en Azië, maar de vraag is of we die positie kunnen behouden. Veel bedrijven verhuizen toch naar Amerika, omdat daar meer financiering beschikbaar is.”
Klassiek VS nieuwe generatie
Aan het begin van zijn ondernemersavontuur had Gröblacher voor ogen om pas de markt op te gaan met een geperfectioneerd eindproduct. Deze aanpak heeft hij overboord gegooid: het eerste product dat QphoX op de markt brengt, zal (nog steeds) gebaseerd zijn op klassieke signalen voor kwantumcomputers, terwijl het al een aanzienlijke prestatieverhoging voor kwantumcomputers oplevert. In de loop van de tijd zullen de producten steeds volwassener worden en betere prestaties leveren. “Door eerder de markt op te gaan met een product dat misschien nog niet helemaal perfect is, kunnen we geld inzamelen om verder onderzoek te financieren,” legt Gröblacher uit. Het product dat QphoX onlangs op de markt heeft gebracht – een elektronicabox om microgolfschakelaars te bedienen – is daar een goed voorbeeld van.
Het verschil tussen deze types signalen heeft te maken met de manier waarop informatie wordt overgedragen en verwerkt. Klassieke communicatiesystemen maken gebruik van elektrische stromen of elektromagnetische golven om informatie over te dragen en zijn gebaseerd op de principes van klassieke fysica. In het geval van klassieke computers worden bits gebruikt om informatie weer te geven, waarbij elke bit alleen een waarde van nul of één kan hebben.
Op de nieuwe generatie signalen worden principes van kwantummechanica toegepast. In plaats van traditionele bits maken kwantumcomputers gebruik van qubits, die tegelijkertijd in meerdere toestanden kunnen bestaan. Deze qubits kunnen worden gebruikt om complexe berekeningen uit te voeren die buiten het bereik van klassieke computers liggen.
Quick and dirty
Wie door de teampagina scrolt op de website van QphoX, ziet – zeker voor een hightech bedrijf – een hele diverse groep mensen. “Voor een bedrijf dat een nieuw product en nieuwe technologie ontwikkelt, is dat nog belangrijker. Je wilt geen team dat bestaat uit allemaal mensen die op je lijken, een vergelijkbare achtergrond hebben en dezelfde meningen delen.Juist verschillende perspectieven en achtergronden zorgen ervoor dat je het best mogelijke product kunt bouwen.”
Als voorbeeld noemt de natuurkundige de balans tussen mensen uit de academische wereld, en mensen met ervaring in de industrie. “Zelf kom ik uit de academische wereld. Mijn methode laat zich het best omschrijven als quick and dirty, blijven proberen tot je succes hebt – op een systemische manier”, glimlacht Gröblacher. “Dat is niet per se de meest doelgerichte of efficiënte manier van werken. Het vinden van een middenweg tussen georganiseerd werken en de quick and dirty-methode, is heel belangrijk gebleken voor de ontwikkeling van ons bedrijf.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
