Quantum technologie is in de ontwikkelingsfase. In deze fase kan het belangrijk zijn om afspraken tussen verschillende partijen te maken over de termen die worden gebruikt, of over het koppelen en maken van systemen en te zorgen voor interoperabiliteit. Dit soort afspraken tussen verschillende partijen kunnen normen zijn.
Een norm is namelijk een vrijwillige afspraak tussen partijen over een product, dienst of proces. Normen zijn geen wetten, maar ’best practices’ en iedereen kan hier - op vrijwillige basis - zijn voordeel mee doen. Normen bieden marktpartijen duidelijkheid over en vertrouwen in producten, diensten of organisaties en dagen de maatschappij uit te innoveren. Normen worden ontwikkeld door inhoudsexperts en specialisten op het gebied. De naam van een Nederlandse norm is ‘NEN’, van een Europese norm is het een ‘EN’ en van een mondiale norm is het ‘ISO/ IEC’.
Kenmerkend voor normen van NEN, CEN/ CENELEC en ISO/ IEC is de open werkwijze: alle partijen die een belang hebben, kunnen meedoen aan de ontwikkeling van normen. Deelname verloopt via de nationale standaardisatie instituten. In Nederland is dat NEN.
Achtergrondinformatie over quantumtechnologie
Wat is quantumcomputing?
Een quantum computer is een programmeerbare rekenmachine, net zoals de huidige (digitale) computers en de (analoge) computers van "vroeger". Maar wat maakt quantumcomputing dan zo anders?
Met een digitale computer worden tussentijdse resultaten van een programma opgeslagen in een elektronisch circuit, register genaamd. Met een hoge of lage spanning kan dan het cijfer 0 of 1 gerepresenteerd worden (bit) en vele van die bits tezamen vormen een groot binair getal. Met iedere instructie wordt de inhoud van zo'n register veranderd, en na een paar rekenstappen wordt dat antwoord weer ergens opgeslagen.
Met een analoge computer (de computer van vroeger), werd een willekeurig getal zelfs gerepresenteerd door een willekeurige spanning, waarop met elektronische circuits allerhande bewerkingen uitgevoerd werden.
Een quantum computer combineert beide principes met quantum mechanische circuits. Ook dat werkt met een register, en het kleinste circuit daarin wordt een qubit genoemd. De quantum mechanische toestand van zo'n qubit kan twee vrijwel willekeurige (complexe) getallen representeren. Met twee onafhankelijke qubits verdubbelt dat naar vier, maar als in een register de qubits op quantum mechanische wijze samenwerken (verstrengeling, entanglement) kan een register met N qubits al 2^N (complexe) getallen tegelijk representeren. Dat loopt snel op, want met een register van 10 qubits representeert dus al 1024 (complexe) getallen tegelijk.
Iedere quantum mechanische instructie op zo'n register werkt vervolgens op al die getallen tegelijk. Echter, zodra je na vele rekenstappen het antwoord weer wilt uitlezen, kun je slechts eenmalig aan een qubit vragen of die zich in een bepaalde toestand bevindt. En het antwoord is dan "ja" of "nee", al naar gelang de waarschijnlijkheid dat je het goed geraden had. Daarna is de quantum mechanische toestand veranderd ("collapsed"), dus je hebt maar één kans. Oftewel, een N qubit quantum computer kan tussendoor met 2^N getallen tegelijk rekenen, maar het eindantwoord wordt weer beperkt tot N bits.
Om een beter idee te geven van de omvang hiervan: een quantum register met 20 qubits kan nog goed op een gewone laptop nagebootst worden (bevat "slechts" een miljoen getallen). Om 40 qubits na te bootsen is al een hele grote supercomputer nodig vanwege het enorme geheugen om al die tussentijdse getallen op te slaan (miljoen maal miljoen getallen). En met slechts een paar qubits meer wordt het volstrekt onmogelijk om dat effect met een digitale computer na te bootsen. Dat omslagpunt is in 2019 al bereikt met het succesvol demonstreren van een quantum computer met ongeveer 50 qubits.
Dit quantumcomputing concept maakt een hele nieuwe categorie aan algoritmes mogelijk, waarvan de mooiste algoritmen nog uitgevonden moeten worden. Maar de verwachting is dat ze doorslaggevend gaan worden in gebieden zoals bijvoorbeeld het ontwikkelen van medicijnen specifiek voor bepaalde personen, de ontwikkeling van batterijen en zonnecellen, en in sectoren zoals de biologie, landbouw, chemie, logistiek en de financiële sector.
NEN is de Nederlandse standaardisatieorganisatie die de ontwikkeling van normen begeleidt.
NEN is de Nederlandse standaardisatieorganisatie die de
ontwikkeling van normen begeleidt. NEN zorgt er ook voor dat Nederlandse
organisaties worden vertegenwoordigd bij de ontwikkeling van Europese en ook
mondiale normen. Ontwikkeling van normen gebeurt door experts en in
verschillende normcommissies.
CEN/ CENELEC is de Europese moederorganisatie die Europese standaarden helpt ontwikkelen.
NEN en standaardisatie-organisaties in andere
Europese landen maken hier deel van uit. Een vergelijkbare ‘NEN’ in Duitsland is
bijvoorbeeld ‘DIN’, in Engeland is het ‘BSI’ en in Frankrijk ‘AFNOR’. Via deze
normalisatie instituten kunnen organisaties en bedrijven deelnemen aan de
ontwikkeling van Europese normen.
ISO & IEC zijn de mondiale standaardisatie instituten.
ISO is
van de ‘gewone’ standaarden; IEC van de standaarden voor elektrische producten
of systemen. Voor normen over ICT onderwerpen werken deze twee organisaties
samen; de normen die onder die combinatie ontstaan beginnen daarom veelal met
de afkortingen ISO en IEC (‘ISO/ IEC”). Vergelijkbaar met de situatie op
Europees niveau, is ook op mondiaal niveau deelname aan de ontwikkeling van de
normen mogelijk via de nationale normalisatie instituten.
In verschillende sectoren, zoals de biologie, landbouw, chemie, logistiek en de financiële sector zijn er kansen voor quantum technologie.
