Leiden en de quantumwereld

De overheid investeert fors in quantum. Om Nederland te positioneren als een internationaal toonaangevend centrum voor quantumtechnologie heeft de overheid het Quantum Delta NL-programma opgericht. In Leiden speelt quantum ook een grote rol. Geen wonder dat deze stad is aangewezen als een van de vijf quantum hubs. Leiden Convention Bureau heeft twee medewerkers van de Universiteit Leiden geïnterviewd over quantum in Leiden: Carlo Beenakker, die onderzoekt hoe een quantumcomputer nuttig te werk kan worden gesteld, en Julia Cramer, die zich richt op de impact van quantumtechnologie op de maatschappij.

Wat is quantum, en hoe kunnen we het gebruiken?  

Quantumfysica onderzoekt het gedrag van de kleinst mogelijke deeltjes. De kleinste deeltjes gedragen zich zo, dat de ‘gewone’ Newton-natuurkunde niet altijd meer opgaat. Het is dus aan quantumfysici om uit te zoeken waarom dit zo is en om het toepasbaar te maken.  

Carlo Beenakker: “We kunnen er nu dingen mee doen: er komen bijvoorbeeld hele krachtige computers, hele gevoelige sensoren. Het zou misschien allerlei problemen kunnen oplossen. Dat zou toch prachtig zijn?”  

Julia Cramer vult aan: “Als je praat over daadwerkelijk toepassingen van de quantumcomputer, hebben we het nog over decennia. De eerste toepassingen op kleine schaal zijn er nu al wel. Vijftien jaar geleden had nog niemand een smartphone en we konden ons niet voorstellen dat deze uitvinding ons leven zo ontzettend zou veranderen. Het is daarom eigenlijk heel lastig om te voorspellen hoe de wereld er over 15 jaar uitziet, en wat voor een impact een bepaalde technologie dan heeft.” 

“Het is niet de vraag óf quantumfysica revolutionair zal zijn”, vervolgt Carlo Beenakker, “maar wanneer. Zeker in combinatie met artificial intelligence kan quantum revolutionair zijn.” 

Hoe zijn jullie in aanraking gekomen met quantum? 

“Voor mij is dat eigenlijk toeval”, aldus Julia Cramer. “Ik ben begonnen met de studie Industrieel Ontwerpen in Delft, omdat ik het heel leuk vond om iets creatiefs technisch te doen. Ik bleek niet zo goed te kunnen tekenen, maar juist wel aanleg te hebben voor de technische vakken. Ik ben toen overgestapt naar de bachelor Natuurkunde. Quantum kwam hier ook in voor, en vond ik een heel leuk deel van de bachelor. Eerst had ik het idee wetenschapsjournalist te worden, maar toen kwam ik tijdens een project in een quantumlab. Dit was zo goed bevallen, dat ik besloot om me volledig te richten op quantum.” 

“Ik ben niet in Leiden met quantum in aanraking gekomen, dat kwam pas later”, begint Carlo Beenakker. “Ik ben bij Philips gaan werken, bij NatLab. Chips werden zo klein geproduceerd dat quantumregels een rol gingen spelen. Dit vond ik reuze-interessant. Ik heb dus eigenlijk precies geluk gehad dat ik op de juiste plek was toen het vakgebied quantumelektronica in opkomst kwam. In de academische wereld zie je dat het veel lastiger is om in een nieuw onderwerp te duiken. Ik ben op het NatLab met mijn neus in de boter gevallen.” 

Waarom hebben jullie juist voor Leiden gekozen? 

“Ik ben experimenteel natuurkundige, opgeleid in Delft”, begint Julia Cramer. “De reden dat ik juist voor Leiden heb gekozen voor mijn verdere loopbaan is omdat deze stad een brede universiteit heeft; ik doe onderzoek naar de maatschappelijke impact en daar komt veel sociale wetenschap bij kijken. Dat is allemaal beschikbaar in Leiden, en hierdoor zijn de lijntjes met andere wetenschappers korter. We kijken naar quantum in de volle breedte: denk ook aan de ethische, juridische en maatschappelijke aspecten en implicaties van kwamtumonderzoek.”  

Ook benoemt Cramer dat de universiteit echt onderdeel is van de stad. “Je ziet overal bordjes die verwijzen naar de universiteit, de gebouwen staan overal verspreid. De stad en de universiteit zijn op een natuurlijke manier met elkaar verweven. Daar hou ik van”.  

Hoe gaan jullie om met nieuw talent binnen jullie vakgebied? 

Beiden benadrukken dat talent nodig is om verder te ontwikkelen, maar erkennen dat het momenteel een uitdaging is om dit talent te vinden. Quantum talent is schaars, er wordt van alle kanten aan getrokken. Ontwikkelingen binnen quantum zouden nog sneller kunnen gaan als het juiste talent naar Leiden kan komen.  

Julia Cramer benadrukt daarnaast dat diversiteit ook een rol speelt. “Door diversiteit krijg je de meest originele ideeën. Een goede mix van nationaliteiten, mannen en vrouwen draagt daaraan bij. Ik heb daarom ook samen met Stacey Jeffery ‘Women in Quantum Development’ opgericht, om zo meer diversiteit te creëren binnen het vakgebied.” 

Hoe zien jullie de toekomst van quantum in Leiden? 

Er wordt allereerst aandacht besteed aan hoe we Leiden profileren. “We zullen hier geen quantumcomputer bouwen”, aldus Beenakker, “maar ons met name focussen op die juridische maatschappelijke en ethische aspecten, samen met topwetenschap. Daar zien we een niche en een kans om bij te dragen aan iets unieks voor Leiden.” Quantum kan daarnaast ook toegepast worden in de farmaceutische industrie, waar Leiden groot in is, ziet hij. “Je kunt zo veel sneller nieuwe medicijnen doorrekenen. Het zou fantastisch zijn om dat hier in Leiden te kunnen doen, vooral omdat de belangen zo groot zijn.” 

De regio speelt ook een rol. “Samen met Delft en Rotterdam worden we gezien als een grote speler in Europa”, aldus Carlo Beenakker. “We zien dat er meer quantum bedrijven gevestigd zijn in Delft, maar ook in Leiden zijn er een aantal bedrijven die zich op kleine schaal met quantum bezighouden. Er zijn veel meer mogelijkheden om in Leiden, naast bio en gezondheid, ook nadruk te leggen op quantum. Je ziet dat je nu een bedrijf kan beginnen dat zich richt op quantum, en er dan ook geld aan kunt verdienen. Leiden timmert aan de weg en zet grote stappen, en blijft zo een belangrijke speler. Hoe mooi zou het zijn om een High Tech Park te krijgen in Leiden waar quantum, life sciences, space, AI en veel meer samenkomt?”