Skip to content
Home » ‘Vader van kwantumcomputing’ wint natuurkundeprijs van 3 miljoen dollar | natuurkunde

‘Vader van kwantumcomputing’ wint natuurkundeprijs van 3 miljoen dollar | natuurkunde

    Een theoretisch fysicus die nog nooit een reguliere baan heeft gehad, heeft de meest lucratieve prijs in de wetenschap gewonnen voor zijn baanbrekende bijdragen aan het geestverruimende veld van kwantumcomputers.

    David Deutsch, verbonden aan de Universiteit van Oxford, deelt de doorbraakprijs van $ 3 miljoen (ongeveer £ 2,65 miljoen) in fundamentele fysica met drie andere onderzoekers die de basis hebben gelegd voor de bredere discipline van kwantuminformatie.

    German, 69, werd bekend als de “vader van kwantumcomputing” nadat hij een exotische – en tot nu toe onbouwbare – machine had voorgesteld om het bestaan ​​van parallelle universums te testen. Zijn paper in 1985 maakte de weg vrij voor de rudimentaire kwantumcomputers waar wetenschappers tegenwoordig aan werken.

    “Het was een gedachte-experiment waarbij een computer betrokken was, en die computer had een aantal kwantumcomponenten”, herinnert German zich. “Vandaag zou het een universele kwantumcomputer worden genoemd, maar het duurde nog zes jaar voordat ik het zo zag.”

    De Breakthrough-prijzen, door hun oprichters in Silicon Valley omschreven als de Oscars van de wetenschap, worden jaarlijks uitgereikt aan wetenschappers en wiskundigen die waardig worden geacht door commissies van eerdere winnaars. Dit jaar is er één natuurkundeprijs, drie life science prijzen en nog een prijs wiskunde. Elk is $ 3 miljoen waard.

    Een life science-prijs eert onderzoekers die narcolepsie hebben getraceerd tot hersencellen die zijn weggevaagd door eigenzinnige immuunreacties. De ontdekking heeft de deur geopend naar nieuwe behandelingen voor slaapstoornissen.

    Clifford Brangwynne
    Clifford Brangwynne van Princeton deelt een life sciences-prijs voor werk aan eiwitten. Fotograaf: Dee Sullivan

    Een tweede prijs gaat naar Clifford Brangwynne van Princeton en Anthony Hyman van het Max Planck Instituut voor Moleculaire Celbiologie en Genetica in Dresden voor hun ontdekking dat eiwitten – de werkpaarden van cellen – teams vormen die op flashmobs lijken, met implicaties voor neurodegeneratieve ziekten. Een team van DeepMind in Londen sleepte de derde prijs voor life sciences in de wacht voor AlphaFold, een programma voor kunstmatige intelligentie dat de structuren voorspelde van bijna elk eiwit dat de wetenschap kent.

    De wiskundeprijs wordt toegekend aan Daniel Spielman van de Yale University voor werk dat high-definition tv’s helpt bij het verwerken van rommelige signalen, bezorgbedrijven de snelste routes vindt en wetenschappers vooroordelen in klinische onderzoeken vermijden.

    German werd geboren in Israël, heeft ouders die de Holocaust hebben overleefd, en groeide op in Noord-Londen, waar zijn familie een restaurant runde. Voor zijn doctoraat werkte hij aan de kwantumtheorie onder Dennis Sciama in Oxford, die eerder leiding gaf aan Stephen Hawking en Lord Rees, de koninklijke astronoom. Terwijl hij zich verdiepte in de fundamenten van de theorie, werd Deutsch een fan van de Many Worlds-interpretatie die in 1957 werd voorgesteld door de Amerikaanse natuurkundige Hugh Everett III. Geloof Everett – hoewel veel strijd om – en gebeurtenissen die zich in ons universum ontvouwen, brengen ongeziene parallelle werelden voort waar alternatieve realiteiten zich afspelen.

    Deutsch, die leeft van boeken, lezingen, beurzen en prijzen, dreef kwantumcomputing vooruit met beschrijvingen van kwantumbits of qubits, en schreef het eerste kwantumalgoritme dat zijn klassieke equivalent zou overtreffen.

    Hij deelt de prijs met Peter Shor van het MIT, een expert in kwantumalgoritmen, samen met Gilles Brassard van de Universiteit van Montreal en Charles Bennett van IBM in New York, die onbreekbare vormen van kwantumcryptografie ontwikkelden en hielpen bij het uitvinden van kwantumteleportatie – een manier om informatie van de ene naar de andere plaats te sturen.

    peter shor
    Peter Shor, een expert in kwantumalgoritmen aan het MIT, deelt de natuurkundeprijs

    Emmanuel Mignot aan de Stanford University en Masashi Yanagisawa aan de Universiteit van Tsukuba hebben jarenlang nauwgezet gewerkt om de oorzaak van narcolepsie, een ernstige slaapstoornis, te achterhalen waarvoor ze een biologieprijs delen. Mignot’s studies van narcoleptische honden traceerden de aandoening terug naar gemuteerde receptoren in de hersenen. Yanagisawa ontdekte ondertussen orexine, een neurotransmitter die door de receptor werkte. Aanvankelijk dacht Yanagisawa dat orexine een rol speelde bij de eetlust, maar muizen die het niet hadden, leken normaal te eten. Pas nadat hij besloot de dieren ‘s nachts te filmen (muizen zijn nachtdieren), merkte zijn team dat ze plotseling in slaap vielen. “Dat was echt een eureka-moment”, zei Yanagisawa.

    Verder werk van Mignot ontdekte dat mensen met narcolepsie orexine missen in een deel van de hersenen dat de hippocampus wordt genoemd. Aangenomen wordt dat groepen cellen die orexine produceren, worden gedood door eigenzinnige immuunreacties, een reden waarom narcolepsie toenam tijdens de pandemie van de “varkensgriep” in 2009. Het werk maakte de weg vrij voor nieuwe medicijnen die narcolepsie behandelen door orexine na te bootsen.

    Demis Hassabis
    Demis Hassabis, van DeepMind, deelt een Life Sciences-prijs voor zijn werk aan het vouwen van eiwitten

    Een derde life sciences-prijs is gegaan naar Demis Hassabis en John Jumper van het Alphabet-bedrijf DeepMind. Het team wilde een 50 jaar oude grote uitdaging in de biologie oplossen, namelijk voorspellen hoe eiwitten zich opvouwen.Omdat de vorm van een eiwit zijn functie bepaalt, is dit enorm belangrijk voor het begrijpen van ziekten en het vinden van medicijnen om ze te behandelen.

    Eerder dit jaar heeft het DeepMind-team de structuren van 200 miljoen eiwitten vrijgegeven, wat de aanzet gaf tot werk in uiteenlopende gebieden als malaria en het recyclen van plastic. Hassabis noemt het zowel “het meest zinvolle wat gedaan is met AI in de wetenschappen” als een startpunt: een bewijs van principe dat puzzels waarvan verwacht wordt dat ze ons leven lang meegaan, kunnen worden opgelost met AI.

    Vóór de pandemie ontvingen de winnaars van de Breakthrough-prijzen, opgericht door Sergey Brin, Mark Zuckerberg, Yuri Milner en anderen, hun onderscheidingen tijdens een blits, met sterren bezaaid evenement in Silicon Valley. Als de ceremonie dit jaar doorgaat, is het onwaarschijnlijk dat Deutsch, die via een robot een TED-talk hield, aanwezig zal zijn, althans in dit universum. “Ik hou van gesprekken”, zei hij. “Maar ik hou er niet van om ergens heen te gaan.”