Bron: New Scientist | Methode: Herschreven
Origineel: “Could 2026 be the year we start using quantum computers for chemistry?”
Understanding the chemical properties of a molecule is an inherently quantum problem, making quantum computers a good tool for the job – and we may start seeing this take off in 2026
De quantumcomputer-industrie staat mogelijk op de drempel van een belangrijke mijlpaal. Volgens experts zou 2026 wel eens het jaar kunnen worden waarin quantumcomputers daadwerkelijk worden ingezet voor praktische toepassingen in de chemie. Deze ontwikkeling zou een antwoord kunnen bieden op één van de meest brandende vragen in de groeiende quantumcomputer-sector: kunnen deze machines ook werkelijk nuttige problemen oplossen?
**Natuurlijke match tussen quantum en chemie**
De verwachting dat chemie een van de eerste toepassingsgebieden wordt voor quantumcomputers is geen toeval. Er bestaat namelijk een natuurlijke verbinding tussen de quantumwereld en chemische processen. Het berekenen van de structuur, reactiviteit en andere chemische eigenschappen van moleculen is in wezen een quantumprobleem, omdat het de elektronen van die moleculen betreft – en elektronen zijn quantumdeeltjes.
Deze intrinsieke quantumaard van chemische verschijnselen maakt quantumcomputers bijzonder geschikt voor dit type berekeningen. Waar klassieke computers moeite hebben met het modelleren van quantumsystemen, kunnen quantumcomputers deze processen op een meer natuurlijke manier benaderen.
**Grenzen van klassieke supercomputers**
De huidige methoden voor moleculaire berekeningen stuiten echter op aanzienlijke beperkingen. Naarmate moleculen complexer worden, worden de benodigde berekeningen exponentieel moeilijker. Zelfs de krachtigste traditionele supercomputers komen bij bepaalde complexe moleculaire structuren aan hun limieten.
Deze uitdaging wordt steeds problematischer naarmate onderzoekers in de industriële en medische chemie zich richten op steeds ingewikkeldere verbindingen. Nieuwe geneesmiddelen, katalysatoren voor industriële processen en materialen met specifieke eigenschappen vereisen allemaal een diep begrip van moleculaire eigenschappen die moeilijk te voorspellen zijn met huidige rekenmethoden.
**Quantumsuperioriteit bereikt**
Recente ontwikkelingen in de quantumcomputer-technologie geven aanleiding tot optimisme. Onderzoekers hebben erin geslaagd om “onvoorwaardelijke quantumsuperioriteit” te bereiken – een technische term die aangeeft dat quantumcomputers bepaalde taken sneller kunnen uitvoeren dan de best mogelijke klassieke computers.
Deze doorbraak, hoewel nog beperkt tot specifieke, vaak theoretische problemen, toont aan dat quantumcomputers hun potentieel beginnen waar te maken. Het suggereert dat de technologie voldoende is gerijpt om de sprong te maken van laboratoriumcuriosa naar praktische hulpmiddelen.
**Toepassingen in zicht**
Voor 2026 verwachten experts dat quantumcomputers daadwerkelijk zullen worden ingezet door onderzoekers in de industriële en medische chemie. Dit zou een historisch moment betekenen: de eerste grootschalige praktische toepassing van quantumcomputer-technologie.
De mogelijke toepassingen zijn veelbelovend. In de farmaceutische industrie zouden quantumcomputers kunnen helpen bij het ontwerp van nieuwe medicijnen door de interactie tussen geneesmiddelmoleculen en biologische systemen nauwkeuriger te voorspellen. In de industrie zouden ze kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van efficiëntere katalysatoren voor chemische processen, wat zou kunnen leiden tot milieuvriendelijkere productiewijzen.
**Groeiende industrie**
De quantumcomputer-industrie heeft de afgelopen jaren een opmerkelijke groei doorgemaakt. Grote technologiebedrijven zoals IBM, Google en Microsoft investeren miljarden in de ontwikkeling van quantumtechnologieën. Tegelijkertijd zijn er tientallen startups ontstaan die zich richten op specifieke aspecten van quantumcomputing.
Deze investeringsgolf heeft geleid tot snelle technologische vooruitgang, maar ook tot verhoogde verwachtingen over wanneer quantumcomputers daadwerkelijk commercieel bruikbaar zullen zijn. De chemiesector zou wel eens de eerste kunnen zijn die deze belofte kan inlossen.
**Uitdagingen blijven bestaan**
Ondanks het optimisme blijven er echter aanzienlijke technische uitdagingen bestaan. Quantumcomputers zijn nog steeds gevoelig voor storing en vereisen extreme omstandigheden om te functioneren. Bovendien is de ontwikkeling van software en algoritmen voor quantumcomputers nog in de kinderschoenen.
**Vooruitblik**
Of 2026 inderdaad het doorbraakjaar wordt voor praktische quantumcomputing in de chemie, hangt af van verschillende factoren. De technische ontwikkelingen moeten op koers blijven, en onderzoekers moeten erin slagen om de theoretische voordelen om te zetten in werkbare toepassingen. Maar de tekenen wijzen erop dat we mogelijk aan de vooravond staan van een nieuwe era waarin quantumcomputers eindelijk hun belofte waarmaken in de praktijk.