Amerikaanse universiteit krijgt 380.000 dollar voor kwantumonderwijs

De subsidie komt van de Massachusetts Technology Collaborative (MassTech), een orgaan van de staat dat innovatie en technologisch onderwijs stimuleert. Bridgewater State University (BSU) gebruikt het geld om drie geavanceerde systemen aan te schaffen die passen bij wat onderzoekers de "tweede kwantumrevolutie" noemen: de opmars van technologie die rechtstreeks gebruikmaakt van kwantummechanische effecten, in plaats van deze slechts te bestuderen.

Drie apparaten, drie vakgebieden

Concreet gaat het om een optische qubit-computer met twee kwantumbits, een sensor gebaseerd op een zogeheten NV-defect in diamant, en commerciële apparatuur voor kwantumsleuteldistributie en het opwekken van kwantum-willekeurige getallen. Elk systeem geeft studenten toegang tot een ander deelgebied: rekenen, meten en versleutelde communicatie. Volgens natuurkundehoogleraar Ed Deveney, die het Lab for Quantum Studies van BSU in 1999 oprichtte, is dat bewust gekozen. "Dit gaat erom dat studenten de tweede kwantumrevolutie niet alleen lezen, maar ook zelf kunnen ervaren en eraan kunnen bouwen", zegt hij.

Waarom dit belangrijk is voor de sector

Massachusetts profileert zich al jaren als een van de wereldwijde koplopers in kwantumtechnologie, met bedrijven en onderzoeksinstituten die werken aan kwantumcomputers, sensoren en communicatienetwerken. Die ambitie vraagt niet alleen om onderzoekers met een doctorsgraad, maar ook om technisch personeel met een bachelordiploma dat apparatuur kan bouwen, bedienen en onderhouden. BSU wil in die behoefte voorzien met opleidingen in natuurkunde, fotonica en optische techniek, informatica en cybersecurity. De universiteit heeft overigens ook de eerste Amerikaanse bachelor in fotonica en optische engineering opgezet.

Beveiliging tegen de kwantumdreiging

Een belangrijk onderdeel van de investering is de apparatuur voor kwantumsleuteldistributie (QKD). Deze techniek gebruikt de wetten van de kwantummechanica om encryptiesleutels uit te wisselen op een manier die afluisteren onmogelijk maakt, of in elk geval direct zichtbaar. Dat is relevant omdat toekomstige, krachtige kwantumcomputers een deel van de huidige versleuteling zouden kunnen kraken. Het nieuwe systeem sluit aan op de bestaande Cyber Security Range van BSU, waar studenten al leren omgaan met conventionele cyberaanvallen. Zo kunnen ze straks ook ervaring opdoen met kwantumveilige communicatie.

De bestelde apparatuur wordt de komende tijd geleverd en stap voor stap opgenomen in het lesprogramma en onderzoek van de universiteit. Deveney ziet de investering als een kans voor studenten om onderdeel te worden van wat hij de kwantumtoekomst van Massachusetts noemt.