Omdat onze wereld zo gevarieerd en uniek is van de ene plek tot de andere, zou het ons niet moeten verbazen dat er talloze academische disciplines zijn om te bestuderen. Wiskunde is voor de logische en analytische denkers, geschiedenis en talen zijn voor wereldse mensen met een artistieke inslag, en wetenschappelijke vakken zoals scheikunde, natuurkunde en biologie zijn voor degenen die de uitgestrektheid van de planeet waarop wij leven willen onderzoeken.
Ook zijn de meeste academische disciplines niet statisch maar voortdurend in ontwikkeling; ons begrip wordt continu aangevuld. Dankzij briljante geesten die dag en nacht werken, worden onderwerpen zoals natuurkunde en wiskunde verder ontwikkeld, waardoor wij ons milieu en zijn beperkingen beter begrijpen.
Those who are not shocked when they first come across quantum theory cannot possibly have understood it.
Niels Bohr
Daarom bespreken we in dit artikel de hoogtepunten en ontdekkingen binnen de sector van de kwantumfysica die vorig jaar aan het licht kwamen.
Wat is kwantumwetenschap?
Om geen lezers achter te laten, beantwoorden we eerst de vraag: wat is kwantumwetenschap? Ook bekend als kwantummechanica, is kwantumwetenschap een essentiële discipline binnen de natuurkunde die wetenschappers in staat stelt om mensen een duidelijke uitleg en beschrijving te geven van de fysieke eigenschappen van de natuur, zoals atomen en subatomaire deeltjes.
Het is belangrijk te vermelden dat kwantumwetenschap of -mechanica de basis vormt voor de volgende subdisciplines:
- Kwantumchemie
- Kwantumveldentheorie
- Kwantumtechnologie
- Kwantuminformatiewetenschap
Hoewel de gegevens en informatie van de kwantumwetenschap al sinds het ontstaan van de wereld bestaan, zijn er enkele grondleggers wier ontdekkingen de basis van de kwantumfysica hebben gelegd. Wie? Veel rapporten suggereren dat Niels Bohr en Max Planck verantwoordelijk waren voor het ontwikkelen van de kwantumtheorie met hun diepgaand onderzoek, waarvoor ze de Nobelprijs voor de Natuurkunde ontvingen.
Daarnaast wordt Albert Einstein beschouwd als de derde grondlegger van de kwantumfysica, omdat hij licht beschreef als quanta in zijn theorie van het foto-elektrisch effect; voor deze ontdekking ontving hij in 1921 de Nobelprijs.
Kwantumwetenschap is de theoretische basis van de moderne natuurkunde, omdat het probeert de aard en het gedrag van materie en energie op atomair en subatomair niveau te verklaren.
Kwantumwetenschappers besteden decennia aan het onderzoeken van wetenschappelijke materie en energie om ontdekkingen te doen die ons begrip van de fysieke wereld vergroten. Voor studenten in Nederland die meer inzicht willen in zowel wetenschappelijke als wiskundige concepten, kan een consult met een natuurkunde- en wiskundedocent waardevolle begeleiding bieden.
Maar wat waren enkele hoogtepunten van kwantumwetenschap en -technologie van het afgelopen jaar? Lees verder in de volgende paragraaf.
Wat waren de hoogtepunten in kwantumwetenschap & technologie in 2025?
2025 is uitgeroepen tot het International Year of Quantum Science and Technology, een jaar waarin wereldwijd aandacht is voor kwantumonderzoek en de overgang van experimenteel werk naar praktische toepassingen. Hier zijn enkele opvallende recente ontwikkelingen.
Hybride entanglement in kwantumnetwerken in Nederland
Onderzoekers binnen het Nederlands kwantumeecosysteem hebben succesvol polarization-entangled fotonenparen verspreid over een campusschaal netwerk met drie knooppunten waarin zowel glasvezelverbindingen als vrije-ruimteoptica werden gebruikt, met gebruik van commercieel verkrijgbare componenten. Dit toont aan dat kwantumcommunicatie boekdelen verder is gekomen qua praktische inzetbaarheid en betrouwbaarheid.
Grote investering voor Deens quantumcomputingproject “QuNorth”
Denemarken zet stevig in op de toekomst met het project QuNorth, waarin zo’n €80 miljoen wordt geïnvesteerd om een van de krachtigste quantumcomputers ter wereld te bouwen. De bedoeling is om werk te verrichten op gebieden zoals geneesmiddelenonderzoek (drug discovery), materiaalkunde en andere domeinen waar klassieke computers tekortschieten.
Nederland als internationaal knooppunt & community building
In mei 2025 vond in Amsterdam het evenement Quantum Meets 2025 plaats, waar quantumindustrie, bedrijven, investeerders en beleidsmakers samenkwamen om de laatste innovaties te tonen. De focus lag op zakelijke toepassingen, sensing (meten), veilige communicatie en kvantumcomputing. Dit onderstreept dat Nederland zich verder positioneert als een van de leidende landen in quantumtechnologieën.
Technische doorbraken in cryogene componenten voor quantumcomputers
Een Canadees startupbedrijf, Qubic, ontwikkelde een cryogeen versterkerapparaat (traveling-wave parametric amplifier – TWPA) dat de warmteproductie van quantumcomputers met een factor 10.000 reduceert. Dit is belangrijk omdat koeling een grote uitdaging is in de schaalvergroting van quantumapparatuur. Dit apparaat wordt naar verwachting rond 2026 commercieel beschikbaar gemaakt.
De hierboven genoemde doorbraken zijn slechts enkele voorbeelden uit 2025. Hoe enthousiaster mensen worden over kwantumfysica en haar vooruitgang, hoe meer onderzoek er zal worden gedaan en hoe groter de kans op nieuwe ontdekkingen.
Wat brengt de toekomst van de kwantumfysica?
Hoewel de meeste mensen weinig weten over kwantummechanica, staat vast dat dit veld de toekomst sterk zal beïnvloeden en vele aspecten van technologie zal transformeren. Hoe? Volgens onderzoekers, experts en kwantumfysici zullen kwantumtechnologieën veel problemen van huidige systemen en apparaten oplossen.
Kwantumtechnologieën zullen het gebruik van veel huidige middelen veranderen. Verschillende landen, waaronder China, de Verenigde Staten en Canada, hebben miljoenen euro’s geïnvesteerd in onderzoek naar de volgende subdisciplines van de kwantummechanica:
- Kwantumsensoren: hiermee kunnen stimuli worden gemeten, zoals elektrische stromen, magnetische velden en hoogfrequente signalen. Toepassingen zijn onder meer het vroegtijdig detecteren van multiple sclerose, het monitoren van vulkanische activiteit en het ondersteunen van zelfrijdende voertuigen.
- Kwantumcommunicatie: hierbij kan quantum key distribution (QKD) worden gebruikt, oftewel het uitwisselen van geheime sleutels voor encryptie en authenticatie. Gegevens worden klassiek verzonden, maar de sleutel wordt in een kwantumtoestand met qubits verzonden. Elke externe interventie verstoort de kwantumtoestand, waardoor communicatie uiterst veilig is.
- Kwantumcomputing: hiermee zouden computers taken kunnen uitvoeren die anders veel langer zouden duren. Zo claimde Google onlangs kwantumsuprematie te hebben bereikt toen hun Sycamore-processor slechts 200 seconden nodig had voor een taak die de krachtigste supercomputer ter wereld 10.000 jaar zou kosten.
Aangezien wij constant elektronische apparaten gebruiken, is kwantumcomputing de belangrijkste tak van kwantumonderzoek. Het zou ons dus niet moeten verbazen als er in de komende jaren nóg meer doorbraken in de kwantumfysica volgen.
Kortom, kwantumwetenschap zal de komende decennia waarschijnlijk communicatie, probleemoplossing en informatieverwerking drastisch revolutioneren.
Hoe meer leren over ontdekkingen in de kwantumwetenschap?
Vind je dit artikel interessant en vraag je je af waar je meer informatie kunt vinden over ontdekkingen in de kwantumwetenschap? Je bent niet de enige, want kwantummechanica is een gelaagd veld dat ook mensen aanspreekt die normaal gesproken niet in bètathema’s geïnteresseerd zijn.
Als je niet in de kwantummechanica werkt, kan het lastig zijn te bepalen welke bronnen betrouwbaar zijn. Gelukkig is er hulp! Dit zijn enkele betrouwbare Nederlandse bronnen waar je snel meer kunt lezen over nieuwe ontwikkelingen in de kwantumfysica:
- NEMO Kennislink: een populaire wetenschappelijke website die artikelen publiceert over natuurkunde, technologie en wetenschap, inclusief thema’s als kwantummechanica en quantum computing.
- Universiteit van Amsterdam – QuSoft: een onderzoekscentrum waar veel publicaties en nieuws te vinden zijn over de laatste ontwikkelingen in quantumsoftware en -technologie.
- TU Delft – QuTech: een toonaangevend instituut voor kwantumtechnologie in Nederland, dat regelmatig nieuwsberichten, onderzoeksresultaten en uitleg deelt voor zowel vakgenoten als een breder publiek.
Conclusie: dankzij de briljante geesten achter de kwantumfysica is dit een spannend kennisdomein dat voortdurend groeit en steeds complexer wordt. Laten we zien wat 2026 ons brengt!
Welk doorbraakthema uit 2025 spreekt jou het meest aan?
Vond je dit artikel leuk? Laat een beoordeling achter!
Laden...
