Op Innsbruck stapte ik op de Night Jet, de nachttrein naar Amsterdam. Het is altijd weer een kansspel met wie je de coupe deelt. Ik had geluk, een Fransman en Indiër. Terwijl skileraren buiten ons compartiment “tjikke tjakke ho ho ho” lallen, ontdekte ik dat de Fransman graag hondentrainer wilde worden en dat de jonge Indiër bezig is aan zijn PhD. Kwantumoptica aan de universiteit van Innsbruck. “Weet je iets van kwantuminternet?” is wat ik vroeg, om toch op enige manier in wereld te blijven die ik ken. Hij lacht vriendelijk en begint de basis van de basis aan mij uit te leggen:

“Om kwantuminternet te begrijpen moet je beginnen bij kwantummechanica”

Kwantuminternet maakt gebruik van de principes van kwantummechanica om informatie te verzenden en te ontvangen. In plaats van klassieke bits die 0 of 1 kunnen zijn, maken kwantumbits of qubits gebruik van superpositie en verstrengeling. Kwantummechanica is de theorie die deze fenomenen beschrijft. Daarom is begrip van kwantummechanica essentieel om de werking van kwantuminternet te begrijpen, omdat het de basisprincipes levert die nodig zijn om de unieke eigenschappen van qubits en hun gedrag te begrijpen.

Wat kan een gemeente met qubits?

Klassieke computerberekeningen kunnen alleen sequentieel worden uitgevoerd, één voor één, terwijl eigenschappen van qubits complexe berekeningen mogelijk maken waarbij informatie gelijktijdig tussen meerdere qubits kan worden uitgewisseld. Dat maakt nog meer parallelle verwerking mogelijk maakt.

Dit kan leiden tot aanzienlijke snelheidsverbeteringen bij het oplossen van bepaalde problemen. Kwantumcomputers kunnen hierdoor enorme hoeveelheden gegevens verwerken en complexe analyses uitvoeren. Dit kan lokale overheden helpen bij het identificeren van patronen, het voorspellen van trends en het nemen van datagestuurde beslissingen.

Tegenwoordig moeten inwoners zaken (in heel Europa), volledig digitaal kunnen regelen. Kwantumtechnologie kan de lokale overheid ondersteunen in de digitale communicatie en dienstverlening met inwoners waarbij vertrouwelijke gegevens worden uitgewisseld, zoals het gebruik van DigiD, stemprocedures of het doen van belastingaangifte. Maar ook beveiligde, efficiëntere en snellere communicatie in de veiligheidsdriehoek bij noodsituaties. De gemeente heeft hierbij de plicht om te zorgen dat deze gegevens tegen kennisneming door derden zijn beveiligd; kwantumcryptografie maakt dit mogelijk.

Mooie nieuwe technologie, toch?

De man uit India schudt zijn hoofd, één van zijn grootste zorgen is de ontwikkeling van grote, universele kwantumcomputers die een bedreiging vormen voor de huidige publiek-private communicatie-infrastructuur die wordt gebruikt om bijvoorbeeld het meeste internetverkeer en financiële transacties te verifiëren en te beveiligen. Risico’s kunnen bijvoorbeeld ontstaan rondom de aantasting van de continuïteit van vitale processen of het weglekken van vertrouwelijke informatie. Deze risico’s zijn met de huidige cyberdreigingen al bekend, maar met kwantumtechnologie worden overheidsorganisaties vele malen kwetsbaarder. Tot slot weten we niet welke dag kwantumtechnologie in de verkeerde handen valt en wij klaar moeten zijn om onszelf te beschermen tegen deze technologische ontwikkeling.

Uitdagingen voor lokale overheden

Kwantumtechnologieën gaan belangrijk worden. Van de gemeentesecretaris en CI(D)(S)O tot applicatie- en systeembeheerders moeten educatieve programma’s volgen om bewust te worden van de kansen en implicaties van kwantumtechnologieën op hun werk.

Er zijn investeringen in infrastructuur, hierbij gaat het om kwantumtechnologie te integreren in de huidige operationele netwerkhardware en netwerkinfrastructuur. Quantum Internet Alliance bouwt hiervoor een prototype van een kwantumnetwerk, met zowel intra- als interstedelijke verbindingen.

Naast een investering in geavanceerde infrastructuur zullen er ook risicobeperkende investeringen moeten plaatsvinden bij de informatiebeveiliging, bijvoorbeeld in de ontwikkeling of inzet van post-kwantumcryptografie om informatie te beschermen.

Tot slot

Terwijl de trein zijn eindbestemming nadert, blijf ik achter met een gevoel van verwondering over de mogelijkheden die kwantumtechnologieën bieden. Helaas heb ik niet meer kunnen vragen hoe de Franse hondentrainer erin stond.

Meer weten?

Voor meer informatie is Roel Ottens beschikbaar via 06 50 43 15 77 of r.ottens@telengy.nl.