Voor de beste ervaring schakelt u JavaScript in en gebruikt u een moderne browser!
EN

In een tweetalige cursus kunnen middelbare scholieren leren programmeren voor kwantumcomputers. Twee onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam gebruiken het initiatief om scholieren te introduceren in het soort wiskunde dat aan de universiteit wordt gegeven.

‘Alice heeft een robot-ezel die ze wil programmeren zodat hij zelf de weg naar een laadstation kan vinden.’ Zo begint de eerste huiswerkopdracht in het lesprogramma ‘Quantum Quest’ waarmee middelbare scholieren leren programmeren voor de kwantumcomputer. De cursus leidt scholieren door de basis van kwantummechanica, kwantumcomputers, en de speciale software die op kwantumcomputers draait.

Kennismaking met wiskunde

Waar een traditionele computer bestaat uit bits — die aan (1) of uit (0) kunnen staan — bestaat een kwantumcomputer uit kwantumbits. Doordat kwantumbits speciale eigenschappen hebben, kunnen kwantumcomputers specifieke berekeningen extreem veel sneller oplossen dan traditionele computers, zoals berekeningen doen aan medicijnen, het veilig versturen van versleutelde boodschappen, en het vinden van snelste routes. Op dit moment zijn er nog maar weinig functionele kwantumcomputers en de software is nog volop in ontwikkeling.

Het idee van het lesprogramma komt van Maris Ozols en Michael Walter. Zij zijn universitair docent aan het Korteweg-de Vries Instituut voor Wiskunde en doen onderzoek aan kwantum-algoritmes en kwantuminformatie-theorie bij het QuSoft onderzoekscentrum in Amsterdam. Het doel van de cursus is niet primair scholieren kennis laten maken met programmeren voor de volgende generatie computers, maar het ontdekken van het soort wiskunde dat aan de universiteit wordt gegeven.

Walter: ‘Een van de unieke ervaringen van Quantum Quest is dat we echte wiskunde onderwijzen die geschikt is voor een kwantum-computer. Het ambitieuze doel is: “Aan het einde van de cursus zullen de studenten begrijpen wat kwantumbits en kwantumalgoritmes zijn en waar ze voor dienen.” Natuurlijk betekent dit dat de cursus misschien een beetje meer uitdagend is dan waar de studenten aan gewend zijn, maar we zijn extreem tevreden met het enthousiasme dat de scholieren van 2018 toonden. We hopen dat we dit jaar nog meer succes zullen hebben met de les.’

Scholieren uit binnen- en buitenland

Na een succesvolle start in 2018, is de cursus dit jaar ook beschikbaar voor internationale scholieren. Tussen 30 oktober en 11 december zullen meer dan 100 Nederlandse middelbare scholieren, 15 docenten, en 20 geselecteerde internationale scholieren ontdekken over kwantumverstrengeling en kwantumcircuits. Ze worden begeleid door een team van onderwijsassistenten rond junior-docent Mees de Vries.

Net zoals veel onderwijs aan de universiteit is deze cursus tweetalig: het lesmateriaal is in het Engels en het onderwijsteam spreekt zowel Nederlands en Engels. Geïnteresseerden kunnen de les ook zelf thuis meedoen. Het lesmateriaal is vrij verkrijgbaar op de website van Quantum Quest, net zoals de software waarmee de scholieren leren programmeren.