Gaat het bij jou ook al gauw duizelen wanneer het over iets als kwantummechanica gaat? Dan stellen we je graag voor aan bijlesdocente Willemijn: ze is duikgids in Colombia én heeft een PhD in kwantumcomputers, een onderwerp waarover ze veel presentaties heeft gehouden, onder andere aan Koning Willem-Alexander! BijlesHuis mag zich dus rijk wensen met haar in de gelederen. Ben je nieuwsgierig naar Willemijn en sommige basisconcepten van quantum computing? Lees dan snel verder!
Wie is Willemijn?
Op de middelbare school was Willemijn al groot fan van de wis- en natuurkunde. De keuze om Technische Natuurkunde te gaan studeren was dan ook snel gemaakt. Daarnaast had ze ook een voorliefde voor verre reizen. Zo ging ze in het kader van haar onderzoeksstage vijf maanden lang naar Australië, waar ze onder andere stage liep bij ANSTO (Australian Nuclear Science and Technology Organisation). Deze organisatie probeert oplossingen te vinden voor belangrijke wetenschappelijke vraagstukken over milieu, gezondheid en nog veel meer. Dit doen ze met behulp van één van de modernste nucleaire onderzoeksreactoren in de wereld. En daar mocht Willemijn dus een paar maanden aan meewerken. Gaaf, toch? 🤩
Willemijns bijdrage tot quantum computing
Na haar master besloot Willemijn een PhD in Technische Natuurkunde te doen met een focus op quantum computing. Quantum computing is het gebruiken van kwantummechanica om een krachtiger type computers te ontwikkelen dan dat nu de conventie is: kwantumcomputers. Hiervoor werkte Willemijn met materialen op nanoniveau (het niveau van atomen) om er kwantumcomputerchips mee te ontwikkelen.
Daarvoor moest ze in een zogenoemde cleanroom werken, een smetteloze super schone ruimte waar je alleen toegang tot krijgt als je een beschermend pak draagt. Niet om jezelf te beschermen, maar juist om de computerchips te beschermen tegen jou! Denk aan huidschilfers, stof en andere dingen die je meedraagt en die gigantisch groot zijn op nanoniveau. De computerchips worden bevroren tot bijna nul kelvin (-273,15°C). Op dat nulpunt staan de deeltjes stil, ook wel hun rusttoestand genoemd, zodat ze kunnen worden onderzocht en gemanipuleerd.
Wist je dat zelfs in de ruimte het niet zo koud is als in deze koelopstelling? Het koudste plekje van het universum bestaat dus hier op aarde!
Hoe verschilt een kwantumcomputer van de supercomputers die nu gebruikt worden om bijvoorbeeld medicijnen te ontwikkelen of om het weer te voorspellen? Een kwantumcomputer heeft vele malen meer computerkracht om nog krachtigere berekeningen te maken. Daarmee krijg je niet alleen betrouwbaardere uitkomsten, maar ook specifiekere uitkomsten, en uitkomsten die eerder niet eens konden worden berekend.
Bijvoorbeeld: reeds bestaande supercomputers maken berekeningen om medicijnen te ontwikkelen voor mensen in het algemeen. Maar ieder mens is anders en iedere persoon reageert er toch net een beetje anders op. Met kwantumcomputers zou je grote stappen kunnen maken met echte persoonlijke medicatie. Andere toepassingsmogelijkheden liggen in het versleutelen van online-informatie dat nooit gekraakt kan worden en het sneller lokaliseren van informatie in gigantische databases.
Maar wat is kwantummechanica nu eigenlijk precies? En hoe werkt het dan? Voor velen van ons zijn het een hele hoop ingewikkelde formules en vooral een ver-van-mijn-bedshow. Daarom legt Willemijn het graag in lekentaal aan ons uit.
Als je inzoomt naar een minuscuul niveau, dan werken de normale krachten uit het dagelijkse leven niet meer. Neem bijvoorbeeld een deeltje, zoals een atoom of elektron. Deze heeft geen precieze locatie, zoals een tafel of een stoel dat heeft. Kwantummechanische deeltjes hebben in plaats daarvan voor elke plek een bepaalde waarschijnlijkheid om op elke afzonderlijke plek te zijn.
Dit valt niet direct waar te nemen, maar als je een observatie doet van waar zo’n deeltje is, kan je het deeltje op een specifieke locatie meten. Stel dat je het deeltje weer in precies dezelfde toestand kan krijgen, en dat je vervolgens weer een meting doet, dan zul je weer een locatie meten, dezelfde of een andere. Je zult zien dat als je deze stappen heel vaak herhaalt, de gemeten locaties de waarschijnlijkheden van de originele toestand tonen. Deze theorie, die niet alleen geldt voor locatie, maar ook voor andere toestandseigenschappen, heet de kwantummechanica. Het interessante hiervan is dus dat een deeltje, voordat het gemeten wordt, in principe overal tegelijk is! “Het deeltje “kiest” pas een locatie als het gemeten wordt.
Een behoorlijk raar idee, maar dit is waar slimme koppen aan de slag mee zijn gegaan om een nieuw type computer te ontwikkelen. Want als kwantummechanische deeltjes in verschillende toestanden tegelijk kunnen zijn, is het dus mogelijk om vele antwoorden tegelijkertijd te checken! Dit maakt kwantumcomputers zoveel krachtiger dan de conventionele computers van vandaag. Denk bijvoorbeeld aan het kraken van een cijferslot. Een hedendaagse computer kan alleen maar één voor één alle mogelijke combinaties controleren voordat hij de correcte code tegenkomt. De kwantumcomputer kan daarentegen al die combinaties tegelijk controleren en zodoende veel sneller het antwoord vinden.”
Willemijns ontmoeting met de koning
Één van de hoogtepunten van haar PhD-onderzoek was toen Willemijn een presentatie mocht geven tijdens de openingsceremonie van een nieuw laboratorium. In Nederland staat het vergaren van kennis hoog in het vaandel, dus waren er een paar belangrijke personen aanwezig, onder andere Koning Willem-Alexander en Prins Constantijn, die aandachtig naar haar hebben geluisterd! Nadat ze haar presentatie gegeven had, kwam Prins Constantijn haar de hand schudden en feliciteerde haar met een hele goede presentatie. 😮
Willemijn kijkt dus met veel plezier terug naar haar tijd als PhD student. Ze omschrijft haar ervaringen als creatief, afwisselend en dynamisch werk.
“Je onderzoekt iets dat niemand nog heeft onderzocht. Dat maakt het heel spannend. Denk aan een grote zoektocht naar een grote schat die je hoopt te vinden. Als je die onderweg vindt, of iets anders bereikt dan dat je van tevoren had gedacht, dan is dat ook al heel mooi. Je weet vooraf niet wat je zult gaan vinden.”- Willemijn
BijlesHuis en Willemijn
Na het behalen van haar PhD besloot Willemijn eerst om de wereld verder te ontdekken voordat ze de arbeidsmarkt op zou gaan. Al backpackend ging ze voor een paar maanden naar Colombia. Je zal het misschien niet geloven, maar het is juist daar dat ze BijlesHuis leerde kennen! Ze verbleef een tijdje in het vissersdorpje Taganga om een duikgidsdiploma te behalen. In haar hostel ontmoette ze Lien, die toevallig bijlesdocente bij BijlesHuis was. Lien was zo enthousiast over BijlesHuis dat Willemijn al snel besloot om zich ook aan te melden. Ze vond lesgeven namelijk altijd een heel leuk onderdeel van haar PhD. Nu kon ze én haar passie voor lesgeven botvieren via online bijles én ondertussen blijven reizen. Beter kon het niet worden voor Willemijn!
Willemijn geeft nu, bijna een jaar later nog steeds bijles voor BijlesHuis. Ze deed dat een tijdje op locatie vanuit Nederland, maar momenteel geeft ze weer online bijles vanuit Zuid-Amerika. Ze is heel blij met de online leeromgeving van BijlesHuis en vindt het perfect om persoonlijke 1-op-1 online bijles te geven. Je kan er onder andere bestanden uploaden en bewerken, jouw scherm delen of samen cobrowsen. Willemijns favoriet is het interactieve digitale schoolbord. Dat is net alsof de leerling naast je zit, ook al zit je eigenlijk duizenden kilometers van elkaar.
“Toen Lien me vertelde dat ze online bijles gaf bij BijlesHuis, was ik meteen geïnteresseerd. Bijles geven heb ik altijd leuk gevonden. Het was ook meteen duidelijk dat BijlesHuis veel kwaliteit vraagt van hun docenten. Ondertussen heb ik veel leerlingen mogen helpen. Op deze manier blijf ik bezig met natuur- en wiskunde, en zie ik leerlingen zichzelf verbeteren, wat een ontzettend goed gevoel geeft. Pas als ze niet meer bang zijn zelf een som te maken, is mijn doel bereikt. En als ze er ook lol in krijgen, dan volgen de cijfers vanzelf!.”
Volg zelf met Willemijn bijles natuurkunde, wiskunde of scheikunde
Als je graag bijles van Willemijn wil krijgen voor natuur-, wis-, of scheikunde, dan kan je op de website van BijlesHuis bijles met haar aanvragen. Óók voor bijles over kwantumcomputers! 😉 Willemijn streeft ernaar om de leerstof altijd zo goed mogelijk toepasselijk te maken op de belevingswereld van de student en krijgt daar altijd positieve feedback over:
“Onze dochter had meteen een klik met Willemijn en heeft veel profijt gehad van de bijlessen. Willemijn kan haar kennis goed overbrengen, is heel flexibel en het contact verliep altijd heel prettig.” - Moeder van Melanie, 6e klas.
“Artin progressed a lot in math, and he likes Willemijn a lot. She’s very professional in her job and was able to make Artin enthusiastic.” – Somayeh, moeder van Artin (2e klas)
Ben je misschien zelf op zoek naar bijles aan huis, of bijles voor een ander vak? BijlesHuis gaat vrijblijvend voor je op zoek naar een docent die het beste bij je past! Meld je hier bij BijlesHuis aan!
Laat hieronder je gegevens achter en blijf zo op de hoogte van onze nieuwste artikels! Je ontvangt verder geen reclame of andere e-mails.
