Gefascineerd door random walks

Quantum computing is een boeiend onderzoeksgebied, vindt onderzoeker Stacey Jeffery (CWI, UvA en QuSoft). In mei 2024 werd ze benoemd tot bijzonder hoogleraar Quantum Information aan de Universiteit van Amsterdam. In dit interview vertelt ze over haar onderzoek en haar ambitie om meer vrouwen aan te trekken in dit vakgebied.

Publicatiedatum
3 februari 2025

Dit interview verscheen in I/O Magazine (oktober 2024).

Hoe ben je in de quantumwereld terechtgekomen?

"Toen ik informatica studeerde aan de University of Waterloo in Canada, wist ik nog niets van quantum computing. Het klonk wel ontzettend interessant, dus volgde ik een inleidend vak. Ik was meteen gefascineerd door het idee om quantummechanica te gebruiken voor computationele vraagstukken. Het was destijds een compleet nieuw onderzoeksgebied, en het voelde alsof er nog een enorme hoeveelheid onontgonnen terrein te ontdekken was."

In je oratie vergeleek je quantumalgoritmen met random walks (willekeurige wandelingen, red.) in het park. Wat bedoelde je daarmee?

"Quantumalgoritmen zijn anders dan algoritmen voor klassieke computers. Sommige klassieke algoritmen zijn deterministisch: ze gaan van stap naar stap volgens een vast patroon. Andere maken willekeurige keuzes. Veel daarvan kun je modelleren met iets dat een random walk heet. Hoewel quantumalgoritmen niet hetzelfde zijn als klassieke algoritmen, is de vergelijking met random walks heel bruikbaar. Als we random walks uitbreiden met iets dat interferentie heet - waarbij twee paden elkaar kunnen opheffen, net zoals 1 en -1 samen 0 vormen - krijgen we een model dat krachtig genoeg is om alle quantumalgoritmen te beschrijven."

Welke ontwikkelingen heb je in het vakgebied gezien en hoe zie je de toekomst?

"De grootste verandering is de verschuiving van een bijna volledig academische onderzoeksgemeenschap naar een veld waarin bedrijven en overheidsinstanties een grote rol spelen. Ik denk dat samenwerking steeds belangrijker wordt, omdat we in de komende decennia mogelijk industriële toepassingen van quantumcomputers gaan zien. Op dit moment ontwikkelen we algoritmen die we nog niet kunnen uitvoeren, maar dat zal in de toekomst veranderen, en dat heeft ook gevolgen voor de manier waarop we algoritmen ontwerpen."

Naast je onderzoek zet je je in om meer vrouwen te betrekken bij quantumontwikkeling. Waarom vind je dat zo belangrijk?

"Er is iets dat het weglekfenomeen wordt genoemd: vrouwen verlaten bèta- en technische vakgebieden (ofwel STEM: science, technology, engineering, mathematics) op alle niveaus in een hoger tempo dan mannen. Volgens mij is een van de oorzaken hiervan dat het moeilijk kan zijn om een minderheid te zijn. Als het even tegenzit, hebben vrouwen niet altijd collega’s van hetzelfde geslacht bij wie ze terechtkunnen voor advies of om ervaringen te delen. Daarom hebben Julia Cramer van de Universiteit Leiden en ik Women in Quantum Development (WIQD, uitgesproken als ‘Wicked’) opgericht, een ondersteunend netwerk voor vrouwen in het veld."

Over Stacey Jeffery

Stacey Jeffery promoveerde aan het Institute for Quantum Computing van de University of Waterloo in Canada en deed vervolgens postdoctoraal onderzoek aan het Institute for Quantum Information and Matter van Caltech. Sinds 2017 is zij senior onderzoeker in de Algorithms and Complexity-groep van CWI, waar zij een Veni-beurs ontving en momenteel een ERC Starting Grant heeft. Ze is ook verbonden aan QuSoft. Vorig jaar won zij samen met Julia Cramer de eerste Quantum Delta NL Award voor hun werk met WIQD (Women in Quantum Development).

Bron:I/O Magazine, oktober 2024 (p.16-17, herpublicatie met toestemming), onder de titel: 'In conversation with Stacey Jeffery: Fascinated by random walks'.

Tekst: Marysa van den Berg voor I/O Magazine.

Stacey Jeffery in I/O Magazine, oktober 2024. Foto: Ivar Pel (met toestemming).