KVANTECOMPUTEREN FINDES! DEN KAN BARE IKKE SÅ MEGET

Kvantecomputere fremstilles og bruges. Men de kan endnu ikke lave de enorme beregninger, som man forventer vil være muligt i fremtiden.

Måske hører du til blandt dem, der venter på kvantecomputerens indtog, som vi gennem flere år har hørt er lige på trapperne. Allerede her begynder DTU-lektor Sven Karlsson at se lidt anstrengt ud. Nogle af hans samarbejdspartnere er nemlig de to europæiske virksomheder AQT og IQM, der producerer og sælger kvantecomputere.

”Det er en udbredt misforståelse, at kvantecomputeren ikke findes endnu. Den findes allerede, så det er ikke en, vi skal vente på. De nuværende kvantecomputere er dog endnu ikke så store, så det er naturligvis begrænset, hvor komplicerede udregninger de kan foretage, men de findes og anvendes allerede,” siger Sven Karlsson. Et eksempel er IBM’s kvantecomputere, som alle har mulighed for at tilgå via nettet. Derudover findes der kvantecomputere i videnskabelige laboratorier, i supercomputercentre, på universiteter m.m. verden over. De er også blandt de kunder, AQT og IQM sælger deres produkter til.

Mest til eksperimenter

Det er endnu ikke lykkedes at bygge kvantecomputere med mange kvantebits. Det er kvantebits, der processerer informationen i computeren, og få kvantebits sætter derfor en grænse for, hvor komplicerede beregninger kvantecomputeren kan udføre. Den nuværende anvendelse karakteriserer Sven Karlsson derfor primært som eksperimenter, der gør det muligt at lege med og forstå teknikken.

IBM er blandt de virksomheder, der udvikler en kvante computer. Her ses Maika Takita, som er kvanteforsker hos IBM.

”Det tekniske niveau af de nuværende kvantecomputere svarer lidt til vores nuværende computers første stadie. Da den kom frem i 1950’erne, var der kun ganske få eksemplarer af den, og den kunne dengang ikke lave større beregninger end dem, enhver lommeregner kan udføre i dag.”

Der findes dog eksempler på udregninger gennemført på en kvantecomputer. Et af dem, som Sven Karlsson kender, er gennemført under coronapandemien. Den italienske fodboldliga havde brug for at vide, hvordan kampprogrammet i ligaen bedst kunne sættes sammen, så de forskellige fodboldhold kom i mindst mulig berøring med hinanden for at reducere smittefaren, ligesom rejselængden for spillerne skulle begrænses, da den skulle foregå uden brug af fly.

”Til den type beregninger er en kvantecomputer velegnet, da det for en almindelig supercomputer tager for lang tid. Kvantecomputeren har mulighed for at undersøge mange løsninger samtidig og er derfor mere effektiv til den type beregninger end en supercomputer,” siger Sven Karlsson.

Kobles til supercomputere

Sven Karlsson og hans kollegers samarbejde med AQT og IQM handler bl.a. om at udvikle den hardware og software, der er nødvendig for at kunne koble kvantecomputeren sammen med supercomputerne.

”De kommende kvantecomputere vil i første omgang i vid udstrækning blive knyttet til de forholdsvis få high performance computing-centre med supercomputere, der findes verden over. Centrene har allerede opbygget en infrastruktur, hvor der er de rette kompetencer til at betjene kvantecomputerne, ligesom det giver mening at investere i tilknytning til de eksisterende centre. En kvantecomputer koster i dag cirka 150 mio. kr., så det er en forholdsvis stor udskrivning," siger Sven Karlsson.

Kvantecomputeren kommer ikke til at erstatte supercomputerne. Derimod vil den supplere supercomputerne og blive anvendt til helt specifikke beregninger. Kvantecomputeren får heller ikke sit eget brugerinterface, men skal tilgås via supercomputerne.

Standardisering

Som en følge af den nuværende spirende produktion af kvantecomputere i hele verden bliver der i øjeblikket taget hul på et stort standardiseringsarbejde. Det omfatter standarder for alle de hardware- og softwaredele, der indgår i en kvantecomputer. Håbet er at hindre uhensigtsmæssigheder, som vi slås med på andre teknologiske områder, hvor vi f.eks. ikke kan benytte en hvilken som helst oplader til vores mobiltelefon.

”Vi vil gerne udarbejde fælles standarder, så vi alle steder i verden har samme forståelse for og brug af de forskellige komponenter, der indgår i en kvantecomputer. Det skal ske allerede nu, så vi ikke risikerer at komme for sent, i forhold til at enkelte lande eller dele af verden får indført forskellige standarder,” siger Sven Karlsson.

Sven Karlsson leder en kreds af forskere og praktikere med indgående erfaring og kendskab til kvantecomputere, som mødes i løbet af de kommende år for at skabe anerkendte standarder, der kan anvendes i fremtidens produktion.

Sven Karlsson, lektor, DTU, svea@dtu.dk