Met quantumcomputers gaat het mogelijk worden om bepaalde problemen veel sneller op te lossen dan met gewone (klassieke) computers. Soms zelfs zo snel dat een probleem dat nu nog als geheel onoplosbaar wordt gezien, omdat dat eindeloos zou duren, binnen enkele minuten op te lossen zal zijn. Dat kan met snelle quantumalgoritmen. De wetenschap is voortdurend op zoek naar meer van deze algoritmen, maar dit is lastig omdat ons begrip van quantumalgoritmen nog erg in ontwikkeling is.

Bij het modelleren van veel klassieke algoritmen worden ‘willekeurige wandelingen’ gebruikt, waarin een metaforische wandelaar van plaats naar plaats gaat op zoek naar een plaats met een bepaalde herkenbare eigenschap. Zulke willekeurige wandelingen kunnen volgens Jeffery ook quantumalgoritmen (die sneller zijn dan hun klassieke tegenhangers) inspireren, de zogenoemde quantumwandelalgoritmen. Het blijkt dat eigenlijk alle quantumalgoritmen kunnen worden gecast als een algemeen soort quantumwandelalgoritme, waarbij de willekeurigheid vervolgens positief of negatief kan zijn. Dat kan leiden tot vreemde en geweldige interferentiepatronen, vergelijkbaar met golven die door een meer kabbelen.

Prof. dr. Stacey Jeffery, bijzonder hoogleraar Quantum Information: Quantum algorithms are a (random) walk in the park.

Naast het hoogleraarschap is Stacey Jeffery werkzaam voor het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI).

Deze oratie wordt gehouden in het Engels en is hier live te volgen.