Quantumcomputing geldt als een van de belangrijkste nieuwe technologievelden van deze eeuw. Overheden, universiteiten en technologiebedrijven investeren wereldwijd miljarden, in de verwachting dat quantumcomputers op termijn berekeningen kunnen uitvoeren die voor klassieke computers nauwelijks haalbaar zijn. Tegelijk bevindt de technologie zich nog in een vroege ontwikkelingsfase. Werkende quantumcomputers bestaan al, maar grootschalige toepassingen liggen waarschijnlijk nog jaren of decennia vooruit.

De basis van quantumcomputing ligt in de quantummechanica, de natuurkunde van atomen en elementaire deeltjes. Op die schaal gelden andere regels dan in de dagelijkse wereld. Deeltjes kunnen zich bijvoorbeeld in meerdere toestanden tegelijk bevinden en onderling afhankelijk raken op manieren die klassiek moeilijk voorstelbaar zijn. Vanaf de jaren tachtig ontstond het idee om juist die eigenschappen te gebruiken voor een nieuwe vorm van computertechnologie.

Een klassieke computer werkt met bits die altijd een waarde hebben van 0 of 1. Quantumcomputers gebruiken qubits. Dankzij superpositie kan een qubit een quantum-toestand aannemen die een combinatie van 0 en 1 vertegenwoordigt. Dat betekent niet dat een quantumcomputer ‘alles tegelijk uitrekent’, maar wel dat informatie fundamenteel anders wordt verwerkt.

Een tweede belangrijk principe is verstrengeling, ook wel entanglement genoemd. Daarbij worden quantumtoestanden van qubits onderling afhankelijk. Daarnaast gebruiken quantumalgoritmen interferentie om bepaalde uitkomsten te versterken en andere juist te onderdrukken. Samen maken deze principes specifieke soorten berekeningen mogelijk die op klassieke computers zeer veel tijd zouden kosten.

Quantumcomputers zijn vooral interessant voor problemen met enorme aantallen mogelijke combinaties. Denk aan molecuulsimulaties, materiaalonderzoek, logistieke optimalisatie en bepaalde cryptografische berekeningen. In de farmaceutische industrie wordt bijvoorbeeld onderzocht of quantumcomputers kunnen helpen bij het nauwkeuriger simuleren van moleculaire interacties, wat de ontwikkeling van medicijnen mogelijk kan versnellen.

Een veelbesproken toepassing betreft encryptie. Veel huidige beveiligingssystemen op internet zijn gebaseerd op wiskundige problemen die voor klassieke computers moeilijk oplosbaar zijn. In 1994 liet wiskundige Peter Shor zien dat een voldoende krachtige quantumcomputer zulke problemen in theorie veel sneller kan oplossen. Daarom bereiden overheden en beveiligingsorganisaties zich nu al voor op een overgang naar zogenoemde post-quantumcryptografie.

De grootste uitdaging van quantumcomputing is betrouwbaarheid. Qubits zijn extreem gevoelig voor verstoringen van buitenaf, zoals warmte, trillingen en elektromagnetische ruis. Daardoor ontstaan fouten tijdens berekeningen. Dit probleem heet decoherentie. Om qubits stabiel te houden werken veel quantumcomputers bij temperaturen dicht bij het absolute nulpunt (-273,15 °C). Dat vereist complexe koelinstallaties en gespecialiseerde infrastructuur.

Daarom draait een groot deel van het huidige onderzoek om foutcorrectie. Daarbij worden meerdere fysieke qubits gecombineerd tot één stabielere logische qubit. Dat is technisch moeilijk, omdat hiervoor mogelijk duizenden of zelfs miljoenen fysieke qubits nodig zijn. Veel onderzoekers beschouwen foutcorrectie daarom als de belangrijkste stap richting praktisch bruikbare quantumcomputers.

De huidige generatie systemen wordt vaak aangeduid als NISQ-technologie: Noisy Intermediate-Scale Quantum. Dit zijn quantumcomputers met tientallen tot enkele honderden qubits, die nog relatief foutgevoelig zijn. Onderzoekers kunnen er experimenten mee uitvoeren, maar de systemen zijn nog beperkt in schaal en betrouwbaarheid.

Er bestaan verschillende soorten quantumhardware. IBM, Google en Rigetti werken vooral met supergeleidende circuits. Andere bedrijven gebruiken trapped ions, fotonische systemen of neutrale atomen. Elk platform heeft eigen sterke en zwakke punten. Sommige systemen zijn sneller, andere nauwkeuriger of lijken eenvoudiger schaalbaar. Welke architectuur uiteindelijk dominant wordt, is nog onduidelijk.

De afgelopen jaren zijn wel belangrijke technische stappen gezet. Google presenteerde in 2019 een experiment waarbij een quantumcomputer een specifieke berekening uitvoerde die volgens het bedrijf praktisch onhaalbaar was voor klassieke supercomputers. IBM werkt aan een roadmap richting foutgecorrigeerde systemen in de jaren dertig. Bedrijven als Quantinuum, IonQ en QuEra publiceren regelmatig nieuwe resultaten rond qubitkwaliteit en foutreductie. Tegelijk benadrukken onderzoekers dat deze ontwikkelingen nog geen bewijs vormen dat quantumcomputers binnenkort breed inzetbaar zullen zijn voor commerciële toepassingen.

Ook economisch groeit de sector snel. Volgens analyses van McKinsey bedroegen de wereldwijde investeringen in quantumtechnologie in 2025 ongeveer 12,6 miljard dollar. Consultancyscenario’s schatten dat quantumcomputing tegen 2035 een economische impact van honderden miljarden tot enkele biljoenen dollars kan hebben. Zulke cijfers zijn echter geen harde voorspellingen. Veel hangt af van technologische doorbraken die nog niet zijn gerealiseerd.

Geopolitiek speelt eveneens een grote rol. De Verenigde Staten en China investeren omvangrijk in quantumonderzoek en infrastructuur. De Verenigde Staten combineren sterke universiteiten met grote technologiebedrijven zoals IBM, Google, Microsoft en Amazon. China investeert zwaar in quantumcommunicatie, satellietnetwerken en nationale onderzoeksprogramma’s. Europa heeft een sterke wetenschappelijke positie, maar relatief weinig grote commerciële spelers.

Nederland neemt binnen Europa een opvallende positie in. Rond Delft is een cluster ontstaan van universiteiten, startups en technologiebedrijven die samenwerken aan quantumhardware, cryogene systemen en quantumnetwerken. Organisaties zoals QuTech, TNO en verschillende spin-offs spelen daarin een belangrijke rol. Juist die combinatie van wetenschap, engineering en samenwerking wordt internationaal regelmatig genoemd als kracht van het Nederlandse ecosysteem.

De maatschappelijke gevolgen van quantumcomputing zijn nog moeilijk precies te voorspellen. Positieve verwachtingen richten zich op betere materiaalsimulaties, efficiëntere logistiek, nieuwe sensortechnologie en wetenschappelijke doorbraken. Tegelijk bestaan zorgen over cybersecurity, geopolitieke afhankelijkheid en concentratie van technologische macht bij een beperkt aantal landen en bedrijven. Ook de toekomstige impact op energieverbruik, datacenters en digitale infrastructuur blijft onzeker.

Quantumcomputers zullen klassieke computers waarschijnlijk niet vervangen. Veel onderzoekers verwachten eerder hybride systemen waarin klassieke supercomputers samenwerken met quantumprocessors. Quantumcomputing lijkt daarom minder op een plotselinge revolutie dan op een geleidelijke uitbreiding van bestaande digitale infrastructuur.

De belangrijkste conclusie is dat quantumcomputing een reële maar nog onvolwassen technologie is. De natuurkundige principes zijn goed onderzocht, werkende systemen bestaan al en investeringen nemen snel toe. Tegelijk blijven schaalbaarheid, foutcorrectie en praktische toepasbaarheid grote uitdagingen. De komende decennia zullen waarschijnlijk bepalen of quantumcomputers uitgroeien tot gespecialiseerde hulpmiddelen voor specifieke toepassingen, of daadwerkelijk een nieuwe laag van mondiale digitale infrastructuur vormen.

Bronnen

• BNR Nieuwsradio. (2026). Bij de quantumcomputer draait nu alles om foutcorrectie [audiopodcastepisode]. In De Technoloog.
• McKinsey & Company. (2026). Quantum Technology Monitor 2026. McKinsey & Company.
• Ruane, J., Kiesow, E., Galatsanos, J., Dukatz, C., Blomquist, E., & Shukla, P. (2025). The Quantum Index Report 2025. MIT Initiative on the Digital Economy.
• Van Wijnen, J. F. (2026). Het geheim van kwantumwereldspelers in Delft: iedereen gunt elkaar succes. Financieele Dagblad.