Blog
Tags:
Tussen hype en harde wiskunde: jouw quantum-plan
Elke paar maanden hoor ik weer over “Q-Day”: het moment waarop quantum alle security doorbreekt. Rustig ademhalen. De dreiging is reëel. Maar anders dan de headlines doen vermoeden.
Eerst maar eens de vraag, wat ‘breekt’ quantum precies?
We gaan even de theorie in. Met Shor’s algoritme kun je asymmetrische cryptografie (RSA, ECC) theoretisch kraken. Daarvoor heb je een grootschalige, fouttolerante quantumcomputer nodig: miljoenen fysieke qubits met zware foutcorrectie, stabiel genoeg om urenlang te rekenen.
Wat we vandaag hebben zijn NISQ-machines (Noisy Intermediate-Scale Quantum): honderden tot duizenden qubits, kortstondige coherentie, veel ruis. Knap onderzoeksgereedschap, geen slotenkraker voor het internet.
Conclusie: zolang we niet de juiste machinerie hebben, is er voorlopig nog geen sprake Q-day.
Komt Q-Day dan ooit? Ok, de kans is niet nul. De vooruitgang is echt: betere qubits, minder ruis, slimmere foutcorrectie. Maar een kalenderdatum plakken op “miljoenen stabiele qubits” is gokwerk. Daarom schuift de meest gehoorde schatting - “nog zo’n 10–15 jaar” - al jaren mee vooruit. Het voelt als een IT-project met een wel heel elastische deadline.
Wat is de stand van nu?
Twee lijnen bewegen tegelijk. Aan de ene kant ontwikkelen labs en leveranciers sneller, maar nog ver van “breek RSA-2048 in de praktijk”. Aan de andere kant is de verdedigingslinie al aan het opschuiven: post-quantum cryptografie (PQC) wordt gestandaardiseerd en uitgerold. Symmetrische crypto (zoals AES) blijft met langere sleutels robuust; het zijn vooral sleuteldistributie en digitale handtekeningen die aandacht vragen.
Belangrijk hier is deze vraag: wat betekent dit voor jou? Moet je met een fenomeen waarvan de deadline maar blijft doorschuiven nu actie ondernemen?
Behandel quantum als een langstaartig risico met korte-termijnacties. Inventariseer waar je asymmetrische crypto gebruikt (PKI, TLS, VPN, code-signing). Bepaal welke data een lange vertrouwelijkheidsduur heeft - denk aan “harvest-now-decrypt-later”. Bouw crypto-agility in je systemen zodat je kunt migreren zonder grote verbouwingen. Start pilots met PQC voor de meest kritieke stromen. Ofwel: geen paniek, wel planning. Zo blijf je voor op de curve, met realisme in plaats van ruis.
Welk risico loop je echt?
De grootste dreiging van quantumcomputers voor security zit bij asymmetrische cryptografie. Denk aan RSA, elliptische krommen (ECC) en de digitale certificaten die dagelijks het web veilig maken. Zodra een grootschalige, fouttolerante quantumcomputer beschikbaar is, kan die deze technieken in seconden breken. Het gevolg? Je kunt niet langer blind vertrouwen op het “slotje” in je browser: de garantie dat je met de juiste website communiceert valt dan direct weg.
Symmetrische cryptografie – zoals AES of de BitLocker-versleuteling van je laptop – is een ander verhaal. Quantumcomputers geven hier geen “magische snelweg” naar de sleutel. Ze halveren in theorie (!) de zoekruimte, maar een simpele verhoging van de sleutelgrootte houdt ze tegen. Symmetrisch blijft dus bruikbaar, mits je de juiste sleutellengte kiest.
Toch schuilt er een addertje onder het gras. In de praktijk worden symmetrische sleutels vaak dynamisch afgesproken via protocollen als Diffie-Hellman of RSA-key exchange. En juist die onderhandelingsstap is wél kwetsbaar: een quantumcomputer kan die razendsnel terugrekenen. Daarmee wordt het symmetrische slot alsnog waardeloos, hoe sterk de sleutel ook is.
De implicatie is helder: encryptie die vandaag veilig lijkt, kan morgen worden teruggehaald. Alles wat je nu opslaat of verstuurt, kan in theorie worden onderschept en later met een quantumcomputer alsnog ontsleuteld worden. Dit staat bekend als het “harvest-now, decrypt-later” risico.
Gelukkig staat de verdedigingslinie al klaar. Er zijn post-quantum algoritmes ontwikkeld die bestand zijn tegen bekende quantumaanvallen. NIST en andere standaardenorganisaties zijn bezig die breed beschikbaar te maken. Je kunt ze nu al testen en implementeren, zodat je gevoelige data die lang geheim moet blijven – medische dossiers, intellectueel eigendom, strategische documenten – quantum-proof is vóórdat Q-Day ooit aanbreekt.
De les: niet in paniek raken, maar op tijd migreren.
Vijf Nobelprijzen, nul toepassingen: het verhaal van supergeleiding
In de jaren ’80 heerste er een bijna religieus geloof in supergeleiding. Wetenschappers en ingenieurs – en ikzelf als 17 jarige – waren ervan overtuigd dat het de computerindustrie volledig zou transformeren. De logica was verleidelijk eenvoudig: een supergeleidende schakelaar kan in theorie veel sneller schakelen dan een halfgeleider en doet dat ook nog eens met minder energie per operatie. Tijdschriften als Natuur & Techniek schilderden een toekomst waarin chips niet alleen krachtiger, maar ook extreem efficiënt zouden zijn.
De realiteit bleek weerbarstiger. Ondanks prototypes en spectaculaire doorbraken bleef de praktische toepassing uit. Het “warmste” supergeleidende materiaal werkt tot op de dag van vandaag niet boven de –180 ºC. Het koelen naar die temperaturen vraagt gigantisch veel energie, veel meer dan de winst die de supergeleiding oplevert. Met andere woorden: de energiebalans klopt niet. Het kost dus veel meer dan het oplevert.
Sinds de ontdekking van supergeleiding in 1911 zijn er vijf Nobelprijzen uitgereikt voor baanbrekend onderzoek naar supergeleiding. Maar al die intellectuele en financiële investeringen hebben tot nu toe geen route geopend naar grootschalige, commerciële toepassingen in de IT. Supergeleiding blijft vooralsnog een laboratoriumfenomeen. Misschien ooit bruikbaar in nichetoepassingen zoals ruimtevaart, waar extreme kou vanzelf aanwezig is – maar niet in jouw laptop of datacenter.
En dat is de ironie: veel van de quantumcomputers die nu ontwikkeld worden, leunen wél op supergeleiding. Of ze gebruiken alternatieve technologieën die óók extreme kou vereisen. Het gevolg: een enorme energiebehoefte en hoge kosten voor elke quantum-berekening.
De les van supergeleiding is helder: technologische beloften klinken vaak mooier dan ze uitpakken, zo ook hier. De hype mag groot zijn, de werkelijkheid is … eh kouder – letterlijk en figuurlijk.
Rekenfouten: de achilleshiel van quantum
Voor de liefhebbers, nog even over waarom het nog niet lukt met die quantumcomputers. De grootste uitdaging van de huidige generatie machines is niet de snelheid, maar de betrouwbaarheid. Qubits zijn berucht fragiel: ze verliezen snel hun coherentie en reageren op de kleinste ruis van buitenaf. Het gevolg? Berekeningen zitten vol fouten en moeten voortdurend gecontroleerd worden.
De meest veelbelovende oplossing heet foutcorrectie. Daarbij bundel je vele fysieke qubits tot één logisch, betrouwbaar qubit. In de praktijk betekent dit dat je vandaag zo’n honderd fysieke qubits nodig hebt om er één bruikbare van te maken. En dat aantal kan nog hoger uitvallen, afhankelijk van de technologie.
Onderzoekers boeken langzaam vooruitgang. Qubits worden iets stabieler, de foutpercentages dalen voorzichtig. Maar de vraag is: hoe ver draagt die trend? Iedere stap vooruit kost meer moeite, meer geld en meer rekenkracht. De wet van de verminderde meeropbrengst is ook hier onverbiddelijk.
Zolang foutcorrectie niet drastisch verbetert, blijft de droom van grootschalige quantumcomputers voorlopig… een droom. Rekenfouten vormen de achilleshiel die quantum computing klein houdt.
Acht qubits maken nog geen quantumrevolutie
Degenen die praten over “quantum supremacy” ‘vergeten’ vaak de schaalvraag. Voor betekenisvolle toepassingen – denk aan het breken van cryptografie, het simuleren van moleculen of het optimaliseren van complexe logistiek – zijn miljoenen betrouwbare qubits nodig. En betrouwbaar is hier het sleutelwoord.
Door de hoge foutpercentages moet één logisch qubit vandaag worden opgebouwd uit zo’n honderd fysieke qubits. Reken maar uit: om tot een paar miljoen betrouwbare qubits te komen, heb je honderden miljoenen fysieke qubits nodig. Dat is een schaal die ver buiten ons huidige bereik ligt.
Ter vergelijking: Microsoft presenteerde onlangs een quantumcomputer met… acht qubits. Acht. Dat is alsof je een dorpje van acht inwoners met serieuze snelheid wil laten doorgroeien tot de omvang van de Europese Unie. Daar kom je niet met een paar slimme uitbreidingen; daarvoor moet je je hele architectuur en infrastructuur opnieuw uitvinden. (en nog wat meer “creativiteit” ;)
Kortom: quantumcomputers groeien wel, maar staan nog in de peuterfase. De weg van een handvol qubits naar miljoenen stabiele rekenpunten is geen kwestie van jaren, maar van radicale technologische sprongen.
Waarom wachten op quantum als het nu al kan?
De voorspelling dat we over vijftien jaar een volwaardige quantumcomputer hebben, vind ik optimistisch. De geschiedenis van supergeleiding laat zien hoe vaak beloften blijven steken in laboratoria. Voor Q-Day er echt komt, moeten nog tientallen – misschien wel honderden – fundamentele natuurkundige problemen worden opgelost. En misschien lukt dat nooit.
Maar één ding is zeker: je hebt nú al behoefte aan snelheid. Je applicaties mogen niet wachten op een hypothetische technologie die misschien ooit doorbreekt.
Voor iedereen die NU snelheid wil: bij Sciante hebben we de noten allang gekraakt die ertoe doen voor jouw bedrijf. Wij versnellen applicaties vandaag met een factor 100 of meer – zonder extra hardware of peperdure cloudresources. Dat is geen toekomstmuziek, dat is in de praktijk bewezen realiteit. Onze klanten zijn er erg blij mee en hadden ons graag eerder tegen willen komen. Het scheelt naast tijd ook nog eens fors geld.
Wil je ook weten hoe jouw IT nu al quantum-snel kan worden? Maak dan een vrijblijvende afspraak met mij.
Bronnen: