Inleiding: De neutrale atoomrevolutie

Al jaren, supergeleidende qubits hebben het landschap van kwantumcomputers gedomineerd - de modulaire chips van IBM, de mijlpalen van Google op het gebied van foutcorrectie, de vooruitgang van Rigetti op het gebied van fabricage. Maar eind 2025 wint een andere architectuur snel terrein: neutraal-atoom quantum computing.

Atom Computergebruik, een in Berkeley gevestigde startup die in 2018 is opgericht door Dr. Ben Bloom en Dr. Jonathan King, is uitgegroeid tot de leider in deze ruimte. Hun doorbraak: 1.225 volledig verbonden qubits in het AC1000 systeem, mogelijk gemaakt door optische pincetten die individuele strontium- en ytterbiumatomen vangen in programmeerbare 2D/3D arrays.

"Atom Computing is recentelijk een belangrijke mededinger geworden in de race naar fouttolerante kwantumcomputing vanwege zijn eenvoudige vermogen om op te schalen naar de prestatieniveaus die nodig zijn om te werken op FTQC-niveau." - Whitepaper Atom-computers 2025

Wat maakt neutrale atomen anders?

• Schaalbaarheid: Atom Computing heeft 10× qubitgroei bereikt van Gen 1 (100 qubits) naar Gen 2 (1.225 qubits). De routekaart mikt op nog eens 10× per generatie-12,000+ qubits tegen Gen 3.
• Lange coherentie: Kern-spin qubits behouden quantuminformatie voor tientallen seconden (vs. 100-200 μs voor supergeleidende qubits), waardoor fouten worden verminderd en foutcorrectie wordt vereenvoudigd.
• Volledige connectiviteit: Optische pincet-arrays maken alle qubit-interacties mogelijk, in tegenstelling tot vaste rastertopologieën in supergeleidende systemen.
• Duurzaamheid: Naarmate de systemen groter worden, blijven de fysieke voetafdruk en het energieverbruik relatief constant - er is geen behoefte aan enorme verdunningskoelers of upgrades van faciliteiten.

In november 2024 ging Atom Computing een partnerschap aan met Microsoft te leveren 24 verstrengelde logische qubits-het hoogste aantal dat op dat moment bekend was. Dit systeem zal commercieel verkrijgbaar zijn via Azuur Kwantum in 2025, wat een belangrijke mijlpaal is in de overgang van fysieke qubits naar fouttolerante logische qubits.

In november 2025, DARPA selecteerde Atom Computing voor fase B van het Quantum Benchmarking Initiative (QBI), waarbij maximaal $15 miljoen wordt toegekend om neutrale-atoomtechnologie te versnellen in de richting van toepassingen op nutsschaal.

Deze diepgaande studie onderzoekt hoe de technologie van Atom Computing werkt, waarom neutrale atomen het supergeleidende duopolie uitdagen en wat de routekaart voor 2025-2030 in petto heeft voor deze opkomende concurrent op het gebied van kwantumcomputing.

Deel 1: Hoe neutraal-atoom kwantumrekenen werkt

1.1 De fysica: Optische pincetten en Rydbergtoestanden

Optische pincet vormen de basis van het platform van Atom Computing. Dit zijn strak gefocuste laserstralen die "vallen" creëren die individuele neutrale atomen op hun plaats kunnen houden.

Hoe het werkt:

1. Focussen met laser: Een laserstraal gaat door een objectieflens van een microscoop, waardoor een sterk geconcentreerd lichtpunt ontstaat.
2. Interactie tussen licht en atomen: Bij de juiste golflengte creëert de intensiteitsgradiënt een aantrekkingskracht die atomen naar het brandpunt trekt.
3. Pincetreeks: Door de laserstraal te manipuleren (met akoesto-optische deflectoren of ruimtelijke lichtmodulatoren) kunnen honderden tot duizenden optische pincetten tegelijk worden gemaakt in programmeerbare 2D- of 3D-configuraties.

Waarom alkalische aardatomen (Strontium, Ytterbium)?

Atom Computing gebruikt strontium-87 (Sr-87) en ytterbium-171 (Yb-171) omdat deze aardalkalimetalen unieke eigenschappen hebben:

• Kernspin: De qubit is gecodeerd in de spin van de atoomkern (met de klok mee versus tegen de klok in). Deze keuze is zeldzaam in quantum computing en biedt twee grote voordelen:
  • Ongevoeligheid voor ruis: De kern is afgeschermd van externe elektromagnetische ruis, waardoor zeer lange coherentietijden mogelijk zijn.
  • Geen spontaan verval: In tegenstelling tot elektronische toestanden vervallen nucleair-spin qubits niet naar lagere energietoestanden, wat een oneindig theoretisch geheugen betekent als de ruis onder controle wordt gehouden.
• Optische gereedschapskist: Alkalische aardatomen ondersteunen geavanceerde optische technieken (twee-fotonovergangen, lasers met smalle lijnbreedte) die nauwkeurige controle en metingen mogelijk maken.

Sleuteltechnologie #2: Rydberginteracties voor tweekwartsmaatstaven

Om quantumbewerkingen tussen qubits uit te voeren, gebruikt Atom Computing Rydberg toestandenHoog-energetische toestanden waarbij het elektron van het atoom ver van de kern ronddraait.

Proces:

1. Opwinding: Een laserpuls exciteert een atoom van zijn grondtoestand naar een Rydbergtoestand.
2. Interactie: In de Rydberg-toestand is de elektronenwolk van het atoom zo groot dat hij "uitreikt" en een sterke wisselwerking heeft met nabijgelegen atomen (zelfs op micrometerafstand).
3. Verstrikking: Deze interactie creëert kwantumverstrengeling tussen qubits, waardoor poorten met twee qubits mogelijk worden (bijvoorbeeld gecontroleerd-NOT, gecontroleerd-Z).
4. Terugkeren naar de grondtoestand: Na de poortoperatie keren de atomen terug naar hun grondtoestand, waardoor de kwantuminformatie in de kernspin behouden blijft.

Voordeel: Rydberg-gemedieerde poorten kunnen worden uitgevoerd tussen elk paar qubits in de array door te kiezen welke atomen ze willen exciteren, waardoor volledige connectiviteit wordt bereikt zonder fysieke bedrading.

1.2 Binnen in het AC1000 systeem: Van oven tot berekening

Het tweede generatie platform van Atom Computing (AC1000) maakt gebruik van een Ontwerp met meerdere vacuümkamers:

Kamer 1: Atoombron en koeling

1. Oven: Een vast monster van aardalkalimetaal (strontium of ytterbium) wordt verhit, waardoor een hete stroom atomen ontstaat.
2. Laserkoeling: Een combinatie van lasers en magnetische velden koelt de atomen snel af en vertraagt ze tot bijna het absolute nulpunt, waardoor ze bijna helemaal tot stilstand komen.
3. Optische lift: Een paar laserstralen transporteren de koude atomen van kamer 1 naar kamer 2.

Kamer 2: Kwantumcomputatie

1. Reservoir array: Gekoelde atomen worden geparkeerd in een extra optische pincet array genaamd het "reservoir", dat op elk moment opnieuw geladen kan worden.
2. Rekenarray: Atomen worden van het reservoir naar de hoofdcomputer gependeld. 1.225 atomen in Gen 2-systemen.
3. Uitvoering van kwantumcircuits:
   • Poorten met één Qubit: Plaats-specifieke laserpulsen manipuleren individuele qubits. Poorten kunnen parallel over rijen worden uitgevoerd, waardoor de rekenefficiëntie toeneemt.
   • Poorten van twee kwartsdubbeltjes: Rydberg-excitatie creëert verstrengeling tussen qubitparen.
   • Meting midden in het circuit: Specifieke qubits kunnen gemeten worden zonder andere te storen, waardoor foutdetectie in real-time mogelijk is.
4. Uitlezing: Aan het einde van het circuit detecteert een camera de optische fluorescentie van de qubits, waardoor het rekenresultaat als een patroon van 1's en 0's zichtbaar wordt.
5. Onmiddellijke reset: Qubits worden opnieuw geïnitialiseerd en zijn klaar om een ander quantumcircuit uit te voeren zonder de hele array opnieuw te laden - een groot snelheidsvoordeel.

1.3 Software-stack: Besturingssystemen en Qubit-virtualisatie

Atom Computing ontwikkelt eigen controlesystemen die alle operaties binnen het kwantumplatform orkestreren:

• Impulscompilatie: Kwantumcircuits worden samengesteld tot nauwkeurige timingsequenties voor lasers, beeldvormers, magneten en elektro-optische componenten.
• Meting midden in het circuit: Real-time foutdetectie identificeert welke qubits fouten hebben, waardoor logische vertakkingen kunnen worden gemaakt om toekomstige bewerkingen te bepalen.
• Detectie van atoomverlies: Een uitdaging met neutrale atomen is dat ze soms verdwijnen (ontsnappen uit vallen). Het regelsysteem detecteert luminescentie om te controleren of atomen aanwezig zijn en corrigeert voor verliezen zonder de berekening te stoppen.

Microsoft Integratie: De hardware van Atom Computing integreert met Microsofts Azure Quantum virtualisatiesysteemdie bepaalt:

• Qubit virtualisatie: Voegt fysieke qubits samen tot logische qubits en optimaliseert de foutcorrectie voor neutrale-atoom-hardware.
• Hybride workflows: Naadloze integratie met klassieke HPC- en AI-resources op Azure.
• Toegang tot de cloud: Ontwikkelaars hebben toegang tot de systemen van Atom Computing via Azure Quantum zonder de hardware rechtstreeks te beheren.

Deel 2: Doorbraken en mijlpalen in 2024-2025

2.1 Opname: 24 verstrengelde logische Qubits met Microsoft (november 2024)

In november 2024, Microsoft en Atom Computing aangekondigd een belangrijke doorbraak: 24 verstrengelde logische qubits-Het hoogste aantal dat op dat moment bekend was.

"Door onze state-of-the-art neutrale-atoom qubits te koppelen aan Microsofts qubit-virtualisatiesysteem, zijn we nu in staat om betrouwbare logische qubits aan te bieden op een commerciële kwantummachine." - Ben Bloom, oprichter en CEO, Atom Computing

Technische details:

• Architectuur: 20 logische qubits gemaakt van 80 fysieke qubits (4:1 coderingsverhouding).
• Algoritme: De Bernstein-Vazirani-algoritmedat kwantum superpositie en interferentie demonstreert. Hoewel dit een proof-of-concept algoritme is, valideert het dat logische qubits berekeningen kunnen uitvoeren met beter-dan-fysieke getrouwheid.
• Correctie voor atoomverlies: Het systeem detecteerde herhaaldelijk wanneer neutrale atomen verdwenen en corrigeerde voor verliezen zonder stoppende berekening-Een primeur in kwantumcomputing.
• Foutonderdrukking: Logische qubits lieten prestatieverbeteringen zien ten opzichte van fysieke qubits, wat bevestigt dat foutcorrectie werkt zoals bedoeld.

Waarom dit belangrijk is:

• Commerciële levensvatbaarheid: Logische qubits vormen de basis van fouttolerante quantumcomputing. Deze demonstratie bewijst dat neutrale atomen klaar zijn voor vroege commerciële toepassingen.
• Microsoft-partnerschap: De integratie van Azure Quantum biedt toegang tot de cloud, waardoor de technologie van Atom Computing toegankelijk wordt voor onderzoekers en bedrijven wereldwijd.
• Concurrentiepositie: Ten tijde van de aankondiging overtrof dit concurrenten zoals Quantinuum (12 logische qubits met Microsoft in september 2024).

2.2 AC1000-systeem: 1.225 Qubits commercieel beschikbaar (2025)

Het tweede-generatiesysteem van Atom Computing, AC1000werd in 2025 commercieel ingezet:

Belangrijkste innovaties in AC1000:

• Optische holtes: Optische roosters met holtes maken het laden en manipuleren van atomen op schaal mogelijk (Norcia et al., PRX Quantum 2024).
• High-Fidelity poorten: Twee-qubit poorten die Rydberg toestanden gebruiken bereiken betrouwbaarheden >99% (Muniz et al., arXiv 2024).
• Real-time foutcorrectie: Meting in het midden van het circuit met een latentie van microseconden maakt dynamische foutcorrectie tijdens de berekening mogelijk.

2.3 DARPA QBI fase B selectie (november 2025)

In november 2025, DARPA selecteerde Atom Computing voor fase B van haar Initiatief voor kwantumbenchmarking (QBI). Het programma heeft als doel om te bepalen of een industrieel bruikbare quantumcomputer - waarvan de rekenwaarde groter is dan de kosten - kan worden ontwikkeld in 2033.

Fase B Details:

• Financiering: Tot $15 miljoen meer dan een jaar
• Doel: Kwantumoperaties op nutsschaal demonstreren met neutrale atoomsystemen
• Concurrentie: 11 bedrijven zijn door naar Fase B, waaronder IBM, Google, IonQ, Quantinuum, QuEra (ook neutraal-atoom)
• Evaluatiecriteria: Kosteneffectiviteit, schaalbaarheid, toepassingsspecifieke prestaties (niet alleen het aantal qubits)

"Atom Computing heeft kwantumoperaties op nutsschaal gedemonstreerd en de aandacht getrokken van DARPA. Het QBI-programma zal onze weg naar fouttolerante systemen versnellen." - Atom Computing Persbericht, november 2025

Waarom DARPA voor Atom Computing heeft gekozen:

• Schaalbaarheid: 10× qubitgroei per generatie is ongeëvenaard onder concurrerende platforms
• Logische Qubit-voortgang: 24 verstrengelde logische qubits en 28-logische-qubit algoritme-uitvoering tonen aan dat foutcorrectie mogelijk is.
• Duurzaamheid: Neutrale-atomaire systemen schalen zonder enorme fysieke voetafdruk of toenemend energieverbruik

2.4 Wereldwijde implementaties: Denemarken, Gezondheidszorg, Energie

Atom Computing systemen worden wereldwijd ingezet voor onderzoek en commerciële toepassingen:

QuNorth: Partnerschap Denemarken (juli 2025)

• Partners: EIFO (Europees Interdisciplinair Forum) en Novo Nordisk Foundation
• Systeem: "Krachtigste Quantum Computer ter wereld' in gebruik -AC1000 met 1.225+ qubits
• Locatie: Eerste Noordse kwantumsysteem van niveau 2 (veerkrachtig)
• Toepassingen: Ontdekking van geneesmiddelen, materiaalkunde, optimalisatie gezondheidszorg

Universiteit van Colorado Anschutz: Toepassingen voor de gezondheidszorg

• Focus: Quantum computing voor gezondheidszorg-diagnostiek, gepersonaliseerde geneeskunde, modellering van geneesmiddelinteracties
• Aankondiging van partnerschap: 2024
• Doel: Kwantumalgoritmen onderzoeken die complexe biologische datasets aankunnen

NREL (Nationaal Laboratorium voor Hernieuwbare Energie): Energienetwerk

• Focus: Kwantumcomputers die interfacen met apparatuur voor elektriciteitsnetwerken
• Aankondiging: 2023 (vroeg partnerschap)
• Toepassingen: Netoptimalisatie, integratie van hernieuwbare energie, rampenrespons

⚔️ Deel 3: Atomair computeren versus het kwantumveld

3.1 Neutrale atoomconcurrenten: QuEra, Pasqal, Infleqtion

Atom Computing staat niet alleen in de neutrale-atoomruimte. Verschillende concurrenten werken aan vergelijkbare technologie:

Voordelen van Atom Computing:

• Qubit-telling leiderschap: 1.225 qubits overtreft aanzienlijk QuEra (256) en Pasqal (200)
• Logische Qubit-voortgang: 24 verstrengelde logische qubits is het hoogst gedemonstreerd in neutrale-atom systemen
• Microsoft-partnerschap: Azure Quantum-integratie biedt toegang tot de cloud op bedrijfsniveau en qubitvirtualisatie
• Nucleaire spilcodering: Unieke benadering met superieure coherentietijden in vergelijking met codering met elektronische toestand

3.2 Het supergeleidende duopolie: IBM en Google

De grootste uitdaging voor Atom Computing zijn niet andere neutrale-atoom startups, maar de supergeleidend duopolie van IBM en Google.

Analyse:

• Atom Computing wint: Coherentietijd, connectiviteit, energie-efficiëntie
• IBM/Google Win: Volwassenheid van de markt, ecosysteem (software, partnerschappen), productie-infrastructuur
• Wild Card: Logische qubit-race: de 24 verstrengelde logische qubits van Atom Computing (november 2024) versus de foutonderdrukkingsdemonstraties van Google (december 2025). Beide benaderingen zijn geldig, maar het schalen van logische qubits is het kritieke slagveld in 2026-2027.

3.3 Concurrenten op het gebied van gevangen ionen: IonQ, Quantinuum

Gevangen-ionsystemen (IonQ, Quantinuum) bieden een derde benadering met hoogste poortgetrouwheid (99,9%+), maar hebben te maken met schaalbaarheidsproblemen:

• IonQ: ~100 qubits in Aria-systeem; hoge getrouwheid maar beperkte schaalbaarheid aangetoond
• Quantinuum: ~56 qubits (H2); 12 logische qubits met Microsoft (september 2024); sterk kwantumvolume

De positie van Atom Computing:

• Voordeel van schaalbaarheid: 1.225 qubits vs. ~100 voor opgesloten ionen
• Getrouwheid inruil: Gevangen ionen hebben een hogere single-/two-qubit poortbetrouwbaarheid, maar de lange coherentie van Atom Computing compenseert de lagere betrouwbaarheid door foutcorrectie.
• Logische Qubit-race: Atom Computing (24 logisch) vs. Quantinuum (12 logisch) - beide bereikt met Microsoft-partnerschappen

Deel 4: Routekaart 2026-2030 en stoutmoedige voorspellingen

4.1 Stappenplan van Atom Computing

Atom Computing doelstellingen 10× qubitschaling per generatie:

Belangrijkste aannames:

• 10× schalen: Mogelijk gemaakt door optische caviteitstechnologie en iteratieve verbeteringen in het laden/manipuleren van atomen
• Overhead voor foutcorrectie: Aangenomen ~10-100 fysieke qubits per logische qubit (varieert door foutcorrectiecode en getrouwheidsverbeteringen)
• Behoud van coherentie: Kern-spin codering behoudt lange coherentie bij schaalvergroting van systemen

4.2 Gedurfde voorspellingen voor Atom Computing (2026-2030)

2026:

• 100 logische Qubits: Azure Quantum breidt uit naar 100+ logische qubits, waardoor vroege toepassingen in de chemie en materiaalwetenschappen mogelijk worden.
• Fortune 500 piloten: 5-10 Fortune 500-bedrijven (farma, energie, financiën) implementeren Atom Computing-systemen op locatie of via de cloud.
• DARPA QBI Fase C: Atom Computing gaat door naar Fase C (laatste fase) samen met 3-5 andere bedrijven, en verzekert zich van extra $50M+ financiering.

2027:

• Gen 3 Lancering: 12.000-qubit systeem commercieel beschikbaar. Atom Computing overtreft IBM en Google in aantal qubits.
• Eerste quantumontworpen molecuul: Farmaceutisch bedrijf kondigt kandidaat-geneesmiddel aan dat ontdekt is met het platform van Atom Computing en 3-5 jaar sneller klinische tests ingaat dan met klassieke methoden.
• IPO of grote overname: Atom Computing gaat naar de beurs met een waardering van $5-10B of wordt overgenomen door Microsoft, Amazon of Intel.

2028:

• 1.000 logische Qubits: Fouttolerante quantumcomputing wordt levensvatbaar voor optimalisatie en simulatie workloads. Atom Computing verovert 20%+ van de commerciële markt voor kwantumcomputing.
• Hybride Quantum-AI-platform: Integratie met NVIDIA GPU's en Azure AI creëert hybride kwantum-klassiek platform voor zakelijke AI workloads.

2029-2030:

• Kwantumvoordeel in materiaalkunde: De systemen van Atom Computing lossen materiaalontdekkingsproblemen op (batterijontwerp, supergeleiders) die onmogelijk zijn voor klassieke computers.
• 100.000+ Qubit systemen: Gen 4-systemen worden wereldwijd gebruikt in nationale laboratoria, grote technologiebedrijven en onderzoeksinstellingen.
• Uitrol van energienetwerken: NREL-samenwerking leidt tot kwantumgeoptimaliseerde netbeheersystemen in de VS en EU, waardoor de integratie van hernieuwbare energie met 30% wordt verbeterd.

Deel 5: Toepassingen en praktijkvoorbeelden

5.1 Ontdekking van geneesmiddelen en gezondheidszorg

Universiteit van Colorado Anschutz Partnership:

• Doel: Kwantumcomputers voor gepersonaliseerde geneeskunde, geneesmiddelinteractiemodellering, genomica
• Uitdaging: Klassieke computers hebben moeite met hoog-dimensionale biologische datasets (eiwitvouwing, interacties tussen geneesmiddelen en doelwitten)
• Atom Computing-voordeel: Lange coherentie maakt diepe kwantumcircuits mogelijk voor moleculaire simulatie; 1.225 qubits maken grotere moleculaire systemen mogelijk

Novo Nordisk Foundation (Denemarken):

• Focus: Ontdekking van geneesmiddelen voor diabetes, obesitas, chronische ziekten
• Systeem: AC1000 met 1.225 qubits ingezet in QuNorth-faciliteit
• Verwacht effect: Tijdlijnen voor ontdekking van geneesmiddelen met 2-3 jaar verkorten; nieuwe therapeutische doelwitten identificeren

5.2 Materiaalkunde en chemie

Kwantumchemiesimulaties:

• Toepassing: Simuleren van chemische reacties op kwantumniveau - essentieel voor batterijontwerp, katalysatorontwikkeling, supergeleiders
• Klassieke beperking: Exponentiële groei in complexiteit als moleculaire grootte toeneemt
• Atom Computing-benadering: Variationele Quantum Eigensolver (VQE)-algoritmen brengen moleculaire Hamiltonianen in kaart op qubit-arrays.

Voorbeeld: Lithium-luchtbatterijen

• Uitdaging: Klassieke simulaties kunnen zuurstofreductiereacties in lithium-lucht-batterijen niet nauwkeurig modelleren
• Kwantumoplossing: Het systeem van Atom Computing kan reactietrajecten simuleren en optimale katalysatormaterialen voorspellen.
• Impact: Volgende generatie batterijen mogelijk maken met 10× energiedichtheid van lithium-ion

5.3 Optimalisatie energienetwerk

NREL-partnerschap:

• Focus: Kwantumcomputers die interfacen met apparatuur voor elektriciteitsnetwerken
• Uitdaging: Om vraag en aanbod van gedistribueerde hernieuwbare energiebronnen (zon, wind) in balans te brengen, moeten complexe optimalisatieproblemen in realtime worden opgelost.
• Atom Computing-oplossing: Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA) kan sneller bijna-optimale roosterconfiguraties vinden dan klassieke methoden

Gebruikscasus: Rampenbestrijding

• Scenario: Orkaan gooit transmissielijnen plat; kwantumsysteem herconfigureert netwerk snel om uitval te minimaliseren
• Klassieke tijd: Uren tot dagen
• Kwantumtijd: Minuten tot uren

5.4 Financiën en optimalisatie

Portefeuilleoptimalisatie:

• Probleem: Optimaliseren van portefeuilletoewijzing over duizenden activa met complexe beperkingen (risicotolerantie, sectorblootstelling, liquiditeit)
• Kwantumvoordeel: Kwadratische versnelling ten opzichte van klassieke optimalisatie; verken exponentieel meer portefeuillecombinaties

Risicomodellering:

• Toepassing: Monte Carlo simulaties voor Value-at-Risk (VaR) berekeningen
• Atom Computing-voordeel: Quantum Monte Carlo algoritmen verminderen het aantal scenario's van miljoenen naar duizenden met behoud van nauwkeurigheid

⚠️ Deel 6: Uitdagingen, risico's en open vragen

6.1 Technische uitdagingen

1. Atoomverlies (verdwijnende atomen)

• Probleem: Neutrale atomen ontsnappen soms uit optische pincetten tijdens het rekenen
• Huidige oplossing: Microsofts qubit virtualisatiesysteem detecteert verliezen en corrigeert zonder de berekening te stoppen
• Resterende uitdaging: Verliespercentages moeten afnemen als de systeemgrootte groeit tot 10.000+ qubits

2. Rydberg Poortgetrouwheid

• Status: Twee-kwbit poorten die Rydberg interacties gebruiken bereiken >99% getrouwheid, maar onder gevangen-ion niveaus (99.9%+)
• Impact: Vereist meer fysieke qubits per logische qubit voor foutcorrectie
• De weg vooruit: Verbeterde laserbesturing, betere pulsvorming, minder overspraak

3. Optische caviteitsschaling

• Uitdaging: Gelijkmatige lichtvelden handhaven over 10.000+ atomen in optische holtes
• Status: Gedemonstreerd tot 1.225 atomen; Gen 3 zal 10.000+ schaal testen
• Risico: Niet-uniformiteiten kunnen variaties in qubit-naar-qubit prestaties veroorzaken

6.2 Markt- en concurrentierisico's

1. Supergeleidende dominantie

• Risico: IBM en Google hebben volwassen ecosystemen (Qiskit, Cirq), uitgebreide ontwikkelaarsgemeenschappen en productie-infrastructuur.
• Beperking: Microsoft-partnerschap biedt Azure Quantum-ecosysteem; focus op differentiatie via lange coherentie en schaalbaarheid

2. Financieringsuitdagingen in 2026

• Context: Private kwantumfinanciering neemt af naarmate de tijdlijnen langer worden en de vroege hype vervaagt
• Atom Computing-voordeel: DARPA QBI-financiering ($15M fase B, mogelijk $50M+ fase C) en Microsoft-partnerschap verminderen afhankelijkheid van risicokapitaalfinanciering.
• De weg vooruit: IPO of strategische overname door Microsoft/Amazon/Intel voordat de financieringswinter dieper wordt

3. Toepassingsbereidheidskloof

• Uitdaging: De meeste toepassingen vereisen 1000+ logische qubits, die er pas in 2028-2029 zullen zijn.
• Strategie op korte termijn: Focus op early-adopter-markten (ontdekking van medicijnen, materiaalkunde) waar 50-200 logische qubits waarde bieden

6.3 Open vragen

• Kan 10× schaling doorgaan na Gen 3? Optische holtes maken Gen 3 (12.000 qubits) mogelijk, maar Gen 4 (100.000+) vereist mogelijk nieuwe innovaties.
• Neemt Microsoft Atom Computing over? Diep partnerschap + Azure-integratie + logisch qubit-succes maken overname logisch tegen 2026-2027.
• Kunnen neutrale atomen supergeleidende poorten evenaren? De huidige kloof (99% vs. 99,5%+) wordt kleiner, maar blijft een uitdaging.
• Wat gebeurt er als de DARPA QBI financiering niet doorgaat? Fase B duurt één jaar ($15M). Fase C financiering is niet gegarandeerd; Atom Computing moet kosteneffectiviteit aantonen.

Conclusie: Atom Computing's pad naar kwantumleiderschap

Atom Computing bevindt zich op een kritiek punt in de race om kwantumcomputing. Met 1.225 qubits, 24 verstrengelde logische qubitsen een Samenwerking MicrosoftHet bedrijf heeft bewezen dat neutrale-atomaire systemen niet alleen academische curiosa zijn, maar ook commercieel levensvatbare platforms die het supergeleidende duopolie uitdagen.

Belangrijkste opmerkingen:

• Technologiedifferentiatie: Kern-spin qubits + optische pincetten + optische holtes maken 10× schaalvergroting per generatie mogelijk met minimale voetafdruk/energiegroei.
• Logisch leiderschap: 24 verstrengelde logische qubits (november 2024) en 28-logische-qubit algoritme-uitvoering tonen aan dat ze klaar zijn voor foutcorrectie.
• Strategische positionering: Microsoft Azure Quantum-integratie zorgt voor bedrijfsdistributie; DARPA QBI Stage B-financiering valideert technologie; wereldwijde implementaties (Denemarken, Colorado) bewijzen commerciële vraag.
• Geloofwaardigheid routekaart: 10× schaalvergroting van Gen 1 (100 qubits) naar Gen 2 (1.225 qubits) valideert stappenplan; Gen 3 (12.000 qubits) beoogt 2026-2027.
• Marktmomentum: Neutrale-atomaire systemen (Atom Computing + QuEra + Pasqal) vormen samen een serieuze uitdaging voor de dominantie van IBM en Google.

2026-2027 Katalysatoren om in de gaten te houden:

1. 100 logische Qubits: Uitbreiding Azure Quantum-aanbod - start proefprogramma's Fortune 500
2. DARPA QBI Fase C: Laatste fase selectie (3-5 bedrijven) met $50M+ financiering-kritische validatie
3. Gen 3 Lancering: 12.000-qubit systeem - zal Atom Computing IBM's aantal qubits overtreffen?
4. Microsoft-overname? Diepe integratie + logisch qubit-succes maken overname steeds waarschijnlijker
5. Eerste Quantum-ontworpen medicijn: Samenwerking tussen Novo Nordisk en University of Colorado levert molecuul in klinisch stadium op

Eindoordeel: Atom Computing is de meest geloofwaardige uitdager aan de dominantie van supergeleidende quantumcomputing. Hoewel IBM en Google voordelen hebben in het ecosysteem, biedt de technologie van Atom Computing superieure schaalbaarheid, coherentie en duurzaamheid. De periode 2026-2030 zal uitwijzen of neutrale atomen deze voordelen kunnen omzetten in marktleiderschap - of dat supergeleidende systemen hun voorsprong als first mover behouden.

De kwantumrevolutie versnelt en Atom Computing heeft de positie om een belangrijke speler te zijn. De race naar 10.000+ logische qubits-en de transformatieve toepassingen die ze mogelijk maken-is begonnen.

Bronnen en referenties

1. Whitepaper Atom Computing 2025: "Kwantumcomputers met hoge schaalbaarheid en neutrale atomen" - De Wereld Draait Door PDF-link
2. Microsoft en Atom: "Record van 24 verstrengelde logische Qubits" (november 2024) - "24 verstrengelde logische Qubits" (november 2024). Blog
3. TechCrunch: "Microsoft en Atom Computing zullen in 2025 een commerciële kwantumcomputer lanceren" (november 2024) - Microsoft en Atom Computing zullen in 2025 een commerciële kwantumcomputer lanceren. Link
4. Aankondiging van DARPA QBI fase B: "Atom Computing geselecteerd voor Quantum Benchmarking Initiative" (november 2025) - (November 2025). DARPA-website
5. Norcia e.a., PRX Quantum 2024: "Iteratieve assemblage van Yb-171 atoom-arrays met holte-uitgebreide optische roosters" - "Iteratieve assemblage van Yb-171 atoom-arrays met holte-uitgebreide optische roosters". Link
6. Reichardt et al., arXiv 2024: "Logische berekeningen gedemonstreerd met een neutrale atoom-kwantumprocessor" - De Wereld Draait Door arXiv
7. Muniz et al., arXiv 2024: "High-fidelity universele poorten in de Yb-171 grondtoestand kernspin Qubit" - "High-fidelity universele poorten in de Yb-171 grondtoestand kernspin Qubit". arXiv
8. EIFO/Novo Nordisk Foundation: "QuNorth: De krachtigste quantumcomputer ter wereld" (juli 2025) - QuNorth. Link
9. Universiteit van Colorado Anschutz: "Partnerschap gevormd om quantumcomputing voor de gezondheidszorg te verkennen" (2024) - 2024 Link
10. NREL: "Kwantumcomputers kunnen nu interfacen met elektriciteitsnetapparatuur" (2023) - Voeding en energie (2023) Link
11. Stanley Laman Analyse: "Waarom neutrale Atom-systemen het IBM-Google-duopolie omver zouden kunnen werpen" (november 2025) - De nieuwe generatie van de Atom-systemen. Link
12. Atom Computing-website: Technologie, nieuws en hulpbronnen - Nieuws atoom-rekenen.com