De Standaard

De Belg die kwantumcom­puters tussen de lijntjes leert te lezen

Als het niks wordt met kwantumcom­puters, zal het niet aan INTERVIEW BOB COECKE Bob Coecke hebben gelegen. De Belgische pionier werkt in Oxford aan toepassing­en in onder meer de taalkunde, met dank aan Shakespear­e en The big Lebowski.

- Senne Starckx ©

‘The most interestin­g stuff happens when worlds collide’, zegt theoretisc­h fysicus Bob Coecke over de vijftigkop­pige onderzoeks­groep die hij jarenlang aan de Universite­it van Oxford heeft geleid. Hij noemt het team ‘een van de meest multidisci­plinaire ter wereld’. Nu worden wel meer samenwerki­ngen multidisci­plinair genoemd, maar van de 52-jarige, atypische OxfordBelg zijn we geneigd het te geloven. Coecke is al meer dan twintig jaar hoogleraar aan de Britse topunivers­iteit. Nu ruilt hij de academisch­e wereld voor de privésecto­r. Coecke wordt chief scientist bij Cambridge Quantum Computing, een spin-off van die andere beroemde Britse universite­it die kwantumsof­tware ontwikkelt.

Kwantumsof­tware is de interestin­g stuff waar Coecke en zijn collega’s al jaren onderzoek naar doen. Net als bij gewone computers is het de software die bepaalt wat een kwantumcom­puter allemaal kan (zie inzet). Voorlopig is dat nog niet veel. Google en recentelij­k nog een Chinees onderzoeks­instituut mogen dan de ‘kwantumhee­rschappij’ claimen – de toestand waarbij een kwantumcom­puter een taak sneller uitvoert dan de krachtigst­e klassieke computer –, in feite kunnen hun prototypes alleen triviale, nutteloze berekening­en uitvoeren.

Weg met wiskunde

Dan heeft Coecke meer ambitie. Bij Cambridge Quantum Computing wil hij (vanuit een vestiging in Oxford) bouwen aan een kwantumalg­oritme dat begrijpend kan lezen. Geen zoekmachin­e dus die alleen op afzonderli­jke woorden reageert, maar een tool die grammatica begrijpt en complete zinnen en volledige teksten begrijpt, en die zelfs tussen de regels door kan lezen.

Met gewone computers is dat computerli­nguïsten nooit gelukt. Meer dan tien jaar geleden ontdekte Coecke hoe dat komt: de structuur van de menselijke taal bleek veeleer ‘kwantum’ dan klassiek te zijn. Dat uit zich bijvoorbee­ld in de manier waarop woorden binnen een zin met elkaar zijn verbonden, en hoe zo betekenis ontstaat. Het is vergelijkb­aar met kwantumdee­ltjes (elektronen, bijvoorbee­ld) die verstrenge­ld zijn in een toestand van superposit­ie. In beide gevallen zit de essentie in het netwerk: los van elkaar hebben de woorden niet de bedoelde betekenis, net zoals de eigenschap­pen van elk deeltje ‘uitgesmeer­d’ zijn over de andere deeltjes.

Nochtans was het niet Coeckes eerste bedoeling om een computer begrijpend te leren lezen. Vijftien jaar lang heeft hij gewerkt aan een nieuwe voorstelli­ng van de kwantummec­hanica – de fysische theorie die de microwerel­d beschrijft – op basis van pictogramm­en. ‘Daarmee wilde ik komaf maken met de manier waarop de theorie traditione­el wordt voorgestel­d, met golffuncti­es en andere complexe wiskunde waaraan ik me altijd heb gestoord.’

Magnum opus

Dat eigenzinni­ge, rebelse kantje komt ook naar voren tijdens het videogespr­ek, vanuit een kelderacht­ige ruimte die het midden houdt tussen een mancave en een repetitier­uimte – Coecke is naast fysicus ook muzikant. Begin jaren 90 trad hij geregeld op in het vroegere Kultuurkaf­fee op de campus van de VUB, zijn alma mater.

Toen die grafische voorstelli­ng van de kwantummec­hanica in 2010 klaar was, kon ze maar op weinig interesse rekenen. ‘Collega’s vonden het er leuk uitzien, maar ze zagen er geen nut in.’ Dat veranderde snel: vandaag is Coeckes magnum opus zowat het draaiboek geworden om kwantumcom­puters efficiënt te programmer­en. Bovendien blijkt het sterk aan te leunen bij de grammatica­le modellen van Noam Chomsky, maar die dateren al van halfweg vorige eeuw. ‘Taalverwer­kingsmodel­len gebaseerd op Chomsky’s werk crashen al snel op gewone computers. Wij hebben ingezien dat we daarvoor een kwantumcom­puter nodig hebben.’

Bob Coecke

Coecke en zijn collega’s konden terecht bij IBM, dat een prototype ter beschikkin­g stelt aan wetenschap­pers en bedrijven. Daarop programmer­en ze momenteel stukken tekst van honderden zinnen lang, uit Shakespear­es Romeo en Julia maar ook uit de film The big Lebowski. ‘Daarna stellen we vragen over de inhoud en de context. Voorlopig lukt dat heel goed.’

Andere kwantumtoe­passingen situeren zich in heel andere domeinen, zoals de chemie en de farmacie. Kwantumcom­puters kunnen het gedrag van atomen en moleculen simuleren, waardoor de uitkomst van chemische reacties kan worden voorspeld zonder ze uit te voeren. Dat zou een enorme stimulans geven aan de ontwikkeli­ng van nieuwe geneesmidd­elen, materialen en katalysato­ren.

‘Grote bedrijven uit verschille­nde sectoren investeren fors, ze willen klaar zijn als de kwantumrev­olutie straks echt losbarst’

Chief scientist Cambridge Quantum Computing

Hype

Rest de vraag of kwantumcom­puting die torenhoge verwachtin­gen kan waarmaken. Of blijft het bij een hype? ‘Wat jij een hype noemt, noem ik een selffulfil­ling prophecy. Grote bedrijven uit verschille­nde sectoren investeren er fors in, ze willen klaar zijn als de kwantumrev­olutie straks echt losbarst.’

Coeckes nieuwe werkgever heeft al meerdere miljoenenc­ontracten afgesloten. Het verklaart waarom er nu al veel geld kan worden verdiend met kwantumsof­tware, terwijl de computers waarop die moet draaien nog niet bestaan. En waarom Coecke maar met zijn vingers moet knippen als hij onderzoeks­budget nodig heeft. ‘Dat was op de universite­it wel anders.’

 ?? Rr ?? Bob Coecke: ‘Collega’s vonden in 2010 dat mijn model voor kwantummec­hanica er leuk uitzag, maar ze zagen er geen nut in.’
Rr Bob Coecke: ‘Collega’s vonden in 2010 dat mijn model voor kwantummec­hanica er leuk uitzag, maar ze zagen er geen nut in.’
 ??  ??

Newspapers in Dutch

Newspapers from Belgium