McKinsey roept Europese CEO’s op voorsprong in quantum te benutten

Europa loopt wereldwijd voorop in onderzoek naar quantumcomputers. Wanneer het aankomt op commerciële toepassingen blijft het continent echter ver achter bij China en de VS. En dat is doodzone, zo stellen onderzoekers van McKinsey & Company. De onderbenutte voorsprong is des te pijnlijker omdat de enorme kansen die quantumcomputers bieden veelal liggen binnen de sectoren die cruciaal zijn voor de Europese economie.

Quantumcomputers zijn computers waarvan de processor gebruikmaakt van de onnavolgbare principes van de quantummechanica. Daardoor kan zo’n processor parallel dezelfde berekeningen uitvoeren op enorme hoeveelheden data, waardoor een quantumcomputer bepaalde specifieke taken vele miljarden keren sneller kan uitvoeren dan een traditionele computer.

Waar aanvankelijk de nodige scepsis bestond over de toepasbaarheid van quantumcomputers, worden ze – na vele jaren onderzoek – tegenwoordig alom gezien als een van de belangrijkste technologische innovaties voor de komende decennia.

Meerdere recente wetenschappelijke doorbraken hebben het geloof in het gigantische potentieel van quantumcomputers nog eens versterkt, zo geeft McKinsey & Company aan: “De demonstratie van grootschalige quantumcomputers, onderzoek naar ruisvrije quantumcomputers en de implementatie van commerciële quantumcomputers zijn slechts enkele voorbeelden die de grootse mogelijkheden illustreren.”

Europa loopt wetenschappelijk voorop

Heel veel van dergelijke wetenschappelijke doorbraken worden gerealiseerd in Europa. Gemeten in het aantal publicaties overtreft Europa met 2.403 publicaties met flinke afstand de Verenigde Staten (1.916) en China (ruim 914).

Binnen Europa (en de rest van de wereld) speelt Nederland overigens al lange tijd een sleutelrol: supergeleiding – essentieel voor supergeleidende quantumcomputers – is in Leiden ontdekt. De voor topologische quantumcomputers noodzakelijke Majorana-deeltjes zijn ontdekt in Delft. Ook behoort Nederland tot de top op gebieden als hardware engineering, optica en quantumalgoritmiek.

In lijn met de vele publicaties investeren de Europese overheden flink wat geld in quantum. Met zo’n €6,7 miljard aan investeringen steekt de Europese overheid in totaal meer dan drie keer zoveel geld in de technologie als de VS (€1,9 miljard) en China (€2,2 miljard).

Waar blijven de patenten?

Opgeteld zou je verwachten dat Europese bedrijven flink profiteren van de enorme voorsprong op het gebied van quantumcomputers, maar niets is minder waar. Gekeken naar het aantal verstrekte patenten is het China dat mijlenver voorloopt op de rest van de wereld.

De afgelopen 10 jaar werden in China 5.161 zogeheten ‘patentfamilies’ uitgedeeld (een verzameling patenten rond dezelfde of vergelijkbare technologie). Dat zijn er ruim twee keer zoveel als in de VS (2.401), dat op de tweede plaats staat. De Europese landen nemen opgeteld slechts de derde plaats in. Bekeken per land is het Verenigd Koninkrijk het enige Europese land in de top zeven.

Slechte verbinding tussen onderzoek en de private sector

Waar gaat het mis in Europa? Volgens McKinsey zit het probleem grotendeels in de slechte verbinding tussen het onderzoek en de private sector. In de “race naar commercialisering” loopt Europa achter op de VS en China vanwege de “aanzienlijk zwakkere coördinatie tussen onderzoek, startups, risicokapitaal en leidende industrieën”.

Het gebrek aan coördinatie komt deels door de versnippering van het onderzoek. Terwijl China en de VS grootschalige ‘centers of excellence’ hebben opgebouwd, vindt onderzoek in Europa doorgaans plaats in vele kleinere centra. Deze verspreiding maakt het moeilijker om de aandacht te trekken van het bedrijfsleven.

Dit vertaalt zich in veel lagere investeringen vanuit de private sector. Waar private equity-bedrijven in de VS en Canada bijna €900 miljoen hebben gestoken in quantum-startups, zijn de investeringen in Europa blijven steken op zo’n €230 miljoen. Sinds 2017 werden in de VS 60 nieuwe startups gefinancierd, in Europa zo’n 30.

“Dit tekort is een ander symptoom van het kennelijke onvermogen van EU-organisaties om fundamenteel onderzoek om te zetten in commerciële toepassingen”, stellen de experts van McKinsey. “Europa moet zich veel meer richten op de link tussen fundamenteel onderzoek en commercieel succes.”

De kern van Europa’s economie

Het verstevigen van deze link is des te belangrijker gezien de sectoren die volgens McKinsey als gevolg van de quantumrevolutie te maken zullen krijgen met de grootste disruptie: de financiële sector, de energie- en grondstoffenbranche en geavanceerde industrieën. Deze vormen “de kern van het succes” van de Europese economie.

De keerzijde van elke bedreiging is bovendien een kans: McKinsey wijst erop dat dit tevens de sectoren zijn die het meest zouden kunnen profiteren van de vroegste toepassingen van quantumcomputing. Terwijl nog altijd de nodige onzekerheid bestaat over tijdspaden, liggen er volgens de experts vele miljarden in het verschiet.

Zo zou het modelleren van ladingstransport in de batterijtechnologiesector al gauw €5 miljard waard kunnen zijn. De farmaceutische industrie zou quantumcomputers kunnen gebruiken op het gebied van de structuur van eiwitten en interacties, goed voor een mogelijke waarde van €175 miljard. Telecommunicatiebedrijven zouden het kunnen gebruiken om hun kapitaaluitgaven te optimaliseren, met een potentiële waarde van €45 tot €60 miljard.

“Deze toepassingen zijn slechts een kleine greep uit de waarde die op het spel staat”, aldus de onderzoekers.

Europese CEO’s zijn aan zet

Ze presenteren hun bevindingen dan ook als een “quantum wake-up call” voor Europa, waarbij ze hun oproep met name richten op Europese CEO’s: “Regeringen en openbare instellingen in Europa hebben de afgelopen jaren aanzienlijk geïnvesteerd; nu moeten industrieleiders en ondernemers de voordelen van de commercialisering van quantumcomputertoepassingen zien te benutten.”

Verzuimen zij dit te doen, dan zullen de commerciële toepassingen van quantumcomputers straks bijna allemaal uit de VS en China komen, terwijl Europese CEO’s in principe “veel meer toegang hebben tot talent op het gebied van kwantumfysica”.

“In 2019 heeft Duitsland bijvoorbeeld evenveel doctoraten in de natuurkunde toegekend – ongeveer 1800 – als de Verenigde Staten”, aldus de onderzoekers. “In veel gevallen ligt talent gewoon te wachten om te worden ingeschakeld.”