Hoe Qblox en Demcon samenwerken aan Delfts fieldlab en wereldwijde quantumrevolutie
Bijna een miljoen euro stelt Quantum Delta NL beschikbaar voor de ontwikkeling van Hello Quantum World, het nieuwe quantumfieldlab in Delft. Het voorstel voor het fieldlab kwam van quantumontwikkelaar Qblox, technologiebedrijf Demcon en InnovationQuarter. Gezamenlijk werken ze aan een leer- en ontmoetingsruimte met test- en demonstratiefaciliteiten, waar ondernemers, onderzoekers en studenten straks experimenteren met de nieuwe technologie. Partners Qblox en Demcon vertellen over de potentie, ontwikkeling en doelen van het lab.
Eerder ontving Quantum Delta NL vanuit het Nationaal Groeifonds € 615 miljoen om het quantumecosysteem te vergroten en nieuwe business- en verdienmodellen te ontwikkelen. Het nieuwe fieldlab ondersteunt dat doel door samenwerkingen binnen het ecosysteem te versterken en meer externe partners te betrekken. Hiermee verstevigt Hello Quantum World de positie van lokale leveranciers en fungeert het als vliegwiel voor de opkomende quantumindustrie van Zuid-Holland. Niels Bultink, CEO en medeoprichter van Qblox: ‘Op het gebied van quantumontwikkeling zijn we als regio uniek in de wereld. Het fieldlab helpt ons die positie verder uit te bouwen.’
Kracht van regionaal ecosysteem
Ieder bedrijf in het Zuid-Hollandse ecosysteem focust op een component van de quantumcomputer. ‘Dat is de kracht van deze regio’, stelt Johannes Jobst, Senior Mechatronic System Engineer bij Demcon. ‘Het ene bedrijf focust volledig op de chips, het andere op de kabels. Op die manier bundel je de krachten en leer je van elkaar. Die verdeling zie je nergens anders ter wereld en geeft onze regio veel potentie. In Hello Quantum World werken we op precies dezelfde manier samen aan de quantumcomputer die daar komt te staan.’
“In het fieldlab zie je straks wat ieder blokje doet en hoe alles samenwerkt: van de kabels tot de algoritmes.”
Het modulair ontwerpen van een quantumcomputer maakt precies duidelijk wie waarvoor verantwoordelijk is. ‘Die verdeling zorgt voor een snellere ontwikkeling’, weet Niels. ‘En in onvoorziene omstandigheden kun je snel teruggrijpen op bestaande oplossingen. Zo zorgt de collaboratieve werkwijze voor een vangnet. Het fieldlab helpt de onderlinge samenwerking in het regionale ecosysteem verder te versterken.’ De Delftse quantumbedrijven exporteren al 90 procent van hun productie naar het buitenland. Johannes: ‘Het is nog een relatief kleine en nieuwe markt, van enkele miljarden per jaar. Dat brengt ook risico’s voor de startups met zich mee. Het fieldlab helpt bij het aantrekken en vergroten van die markt.’
Open architectuur
In Hello Quantum World komt een 25 qubit-quantumcomputer, gebouwd met voornamelijk Nederlandse onderdelen. Het wordt de eerste ter wereld met een open architectuur. ‘In tegenstelling tot de quantumcomputers van IBM of Google is ons systeem geen black box’, legt Niels uit. ‘In het fieldlab zie je straks wat ieder blokje doet en hoe alles samenwerkt: van de kabels tot de algoritmes. Je kunt er van alles mee uitproberen. We stellen het systeem zoveel mogelijk open voor anderen – van eindgebruikers tot andere componentleveranciers – zodat zij ervan kunnen leren.’
‘Een open architectuur staat bedrijven toe hun eigen onderdelen te integreren in de computer’, vult Johannes aan. ‘Zo kunnen ze nauwkeurig onderzoeken wat de technologie voor hun bedrijfsprocessen kan betekenen.’ Als voorbeeld van een bedrijf dat daar mogelijk baat bij heeft, noemt Niels het Havenbedrijf Rotterdam. ‘Zij kunnen complexe logistieke puzzels oplossen met de quantumcomputer. En een bedrijf als Shell kan straks chemische processen vertalen naar quantumalgoritmes voor snellere en duurzamere productie.’
3 verschillende workshops
Om externe partijen inzicht te geven in de mogelijkheden van de quantumcomputer en -onderdelen, ontwikkelen Demcon en Qblox drie soorten workshops. Een voor elke doelgroep van het fieldlab: studenten en leveranciers, startups en bedrijven die al met quantum werken, en grotere bedrijven en high performance computercentra. ‘De eerste groep zijn geïnteresseerden, maar geen experts’, licht Johannes toe. ‘We focussen daarbij vooral op de hardware: hoe bouw je zo’n systeem op uit verschillende componenten, en wat zijn de technische uitdagingen?’
“We bouwen iets compleet nieuws, op de rand van wat mogelijk is. Dat is niet alleen technisch, maar ook organisatorisch uitdagend.”
Het tweede type workshop gaat in op de open architectuur en de koppelingen die daarmee mogelijk zijn. En in de derde workshop leren grotere bedrijven over de voordelen van werken met quantumtechnologie. ‘Waarom zou je dat willen, en welke businessstrategieën maakt het mogelijk?’ specificeert Johannes. Hij ziet de workshops als een belangrijke tool om nieuwe partners en klanten aan te trekken, te inspireren en aan het ecosysteem te binden.
Systeemintegratie
Het fieldlab is momenteel in aanbouw, de ontwikkeling van de quantumcomputer start over ongeveer een halfjaar. ‘De levertijden van zulke specialistische onderdelen zijn erg lang, soms wel negen maanden’, licht Niels toe. ‘Zodra we alles binnen hebben, starten we met de systeemintegratie: het aan elkaar koppelen van de verschillende componenten.’ Qblox is verantwoordelijk voor het systeem dat de code die de programmeur invoert in de computer vertaalt naar elektrische signalen. Die signalen sturen vervolgens de quantumdeeltjes aan. Hun kennis van die essentiële schakel maakt Qblox de aangewezen partij voor de technische leiding over de bouw van Hello Quantum World.
Ook organisatorisch uitdagend
Demcon ondersteunt bij zowel de ontwikkeling van het fieldlab als de bouw van de quantumcomputer. ‘Zo’n groot en complex project is niet alleen technisch uitdagend, maar ook organisatorisch’, weet Johannes. ‘We bouwen iets compleet nieuws, op de rand van wat mogelijk is. Alle onderdelen reageren op elkaar en hangen samen. Dat maakt het lastig om zo’n project met zoveel partijen te managen. Wij kunnen daarin ondersteunen door het overzicht te bewaren en te zorgen dat alle componenten van de verschillende leveranciers op het juiste moment gereed zijn. Zodat Qblox en de andere ontwikkelaars zich volledig kunnen focussen op de techniek.’
Ervaring, drive en dynamiek
Johannes verwacht dat quantum een grote impact gaat hebben op verschillende vlakken van de maatschappij. ‘We willen daar met Demcon een bijdrage aan leveren door vroeg in te stappen en onderdeel te worden van het ecosysteem. Dat deden we dertig jaar geleden ook bij ASML. De dynamiek en drive van startups geeft ons veel energie. In dit project merken we dat extra goed, omdat Qblox en de andere projectpartners letterlijk aan de overkant van de straat zitten.’
Alleen hardwareleverancier Delft Circuits is iets verder lopen; de andere partners in het project – processorontwikkelaar QuantWare en systeembouwer Orange Quantum Systems – zijn evenals Qblox en Demcon gevestigd in het Delftechpark. Op deze quantumhotspot is straks ook het fieldlab te vinden.
“De quantumindustrie staat nog in de kinderschoenen en heeft veel baat bij een partij als InnovationQuarter om een markt te creëren.”
Workshops onder aandacht brengen
In deze Delftse aangelegenheid is InnovationQuarter de enige Haagse partner. Een onmisbare, benadrukken de quantumontwikkelaars. ‘We hebben veel aan hun brede netwerk en hun advies over businessdevelopment’, vertelt Niels. ‘Zonder InnovationQuarter hadden we de aanvraag bij Quantum Delta NL misschien niet eens ingediend; zij hebben ons aangespoord. En als het fieldlab er straks is, helpen ze de workshops onder de aandacht te brengen en awareness te creëren bij bedrijven en organisaties buiten ons netwerk.’ Johannes voegt toe: ‘De quantumindustrie staat nog in de kinderschoenen. Dan heb je veel baat bij een partij als InnovationQuarter om nieuwe verbindingen te leggen en een markt te creëren.’
Zuid-Hollands ecosysteem uitbouwen
Naar verwachting is de computer halverwege volgend jaar klaar voor het eerste gebruik. ‘In het najaar starten we dan met de eerste workshops op beginnersniveau, en later ook met de andere twee’, verwacht Johannes. ‘Op technisch gebied lopen we nu iets achter op andere landen, voornamelijk doordat de open architectuur zo nieuw is’, erkent Niels. ‘Maar in eerdere projecten met hetzelfde consortium hebben we al laten zien hoe snel en kostenefficiënt we gezamenlijk complete computers in elkaar kunnen zetten.’
De komende vijf jaar wil hij de quantumcomputer steeds verder upgraden naar meer qubits en daarmee een systeem bouwen dat internationaal competitief is. ‘We hebben als nationaal ecosysteem al enorm veel bereikt’, maakt hij de balans op. ‘Delft heeft een lange traditie in quantumtechnologie, met QuTech als wereldwijd icoon op het gebied van wetenschappelijke vooruitgang. Hieruit is ook Qblox ontsprongen. Afgelopen jaren is het aantal medewerkers van Delftse quantumbedrijven jaarlijks verdubbeld, met nu zo’n 250 fte: van gepromoveerden en technici tot productiemedewerkers en marketeers. Met Hello Quantum World willen we die groei verder aanjagen – en Delft nog interessanter maken als vestigingslocatie voor veelbelovende buitenlandse bedrijven en talenten.’
Meer lezen?
Dit artikel maakt onderdeel uit van een serie artikelen over de ontwikkeling van de quantumindustrie in Zuid-Holland.
