Nieuwe professor Vedran Dunjko zoekt problemen uit de echte wereld die een quantumcomputer kan oplossen
Toen hij naar de middelbare school ging, kreeg hij van zijn broer een boek over quantumcomputers. Vanaf dat moment was het duidelijk wat hij wilde doen. Vanaf 1 oktober is Vedran Dunjko benoemd tot hoogleraar Quantum Computing aan het Leiden Institute for Advanced Computer Science (LIACS), in nauwe samenwerking met het Leids Instituut voor Onderzoek in de Natuurkunde (LION).
'Ik kon dat boek niet eens lezen toen ik het kreeg', lacht Dunjko. 'Maar toch wist ik dat dit was wat ik wilde doen.' In zijn thuisland Kroatië was het echter niet mogelijk om quantum computing te studeren. Dus begon hij met wiskunde en met een omweg in de biologie vond hij uiteindelijk zijn weg naar quantumcryptografie. In 2018 belandde hij in Leiden. 'Ik maakte meestal deel uit van óf de natuurkunde- óf de informatica-afdeling. Hier vloeien ze in elkaar over en hoef ik voor het eerst niet te kiezen.'
Kort na zijn komst naar Leiden richtte hij samen met Tom O'Brien de Applied Quantum Algorithms (aQa) groep op, die het LIACS en LION met elkaar verbindt. 'Zowel natuurkundigen als informatici in Leiden waren al heel vroeg actief op het gebied van quantum computing. Dat is een van de redenen waarom ik hierheen wilde komen. De groep groeide in een paar jaar tijd van twee naar 45 mensen. Het is echt een groepsinspanning van de vijf hoofdonderzoekers.'
Van potentie naar echt voordeel
De quantumcomputer komt met grote beloftes, maar zal volgens Dunjko waarschijnlijk slechts in een paar gevallen echt voordeel opleveren. ‘Ik wil fundamenteel begrijpen hoe de quantumcomputer werkt, maar ook wanneer het een praktisch verschil maakt. Met aQa hebben we veel abstracte quantumalgoritmen geïdentificeerd, maar het is niet duidelijk welke echte problemen kunnen oplossen die een klassieke computer niet aankan. We werken bijvoorbeeld samen met de auto-industrie en de financiële sector om veelbelovende probleemscenario's te identificeren.’
Hij werkt ook samen met zijn natuurkundecollega's. ‘We zoeken naar natuurkundige vragen die niet beantwoord kunnen worden met experimenten in het lab en die een klassieke computer niet kan oplossen. Een quantumcomputer is eigenlijk gewoon een gesimuleerde labomgeving, dus het zou de oplossing kunnen zijn. Dit is een bijzonder veelbelovend gebied waar we het voordeel wiskundig kunnen bewijzen. Het zou ons zelfs in staat kunnen stellen om nieuwe fysica te bestuderen.’
Een mijlpaal voor het vakgebied
Wat hij het leukste vindt aan zijn werk? ‘De vrijheid om elke vraag te stellen die ik wil. Er valt nog zoveel te ontdekken. Zes jaar geleden wist ik niet eens of ik mijn volgende postdocpositie wel zou krijgen. Quantum computing was nog niet zo'n hot topic als nu’, zegt Dunjko. ‘Veel onderzoekers bestuderen onderwerpen die nieuw of niet mainstream zijn, en de meeste daarvan zullen nooit op grote schaal onderzocht worden. Maar ik had geluk: quantum computing werd dat wel. Ik ben dankbaar voor de steun van beide instituten. Deze leerstoel is een erkenning voor het vakgebied.’