Kvantesamfunnet — fra teori til virkelighet

Når små ting løser store problemer

Du har sannsynligvis hørt om kvantefysikk som noe utrolig vanskelig og fjernt. Og det er sant — på et teoretisk nivå. Men det som skjer nå er at denne merkelige fysikken, som omhandler atomer og fotoner, blir teknologi som påvirker ditt liv.

Kvantedatamaskiner som Google og IBM bygger kan løse problemer som ville ta klassiske datamaskiner tusen år på å knekke. Kvante-sensorer kan oppdage sykdommer før legevaktene kan se dem. Og kvantematerialer endrer hvordan vi designer alt fra batterier til flybyvinger. Denne artikkelen er for folk som ønsker å skjønne hva som skjer.

Hva er kvanter egentlig? (Den enkle utgaven)

Et kvant er et miniaturisert, udelbart stykke energi eller materie. På skalaen av atomer oppfører ting seg helt annerledes enn de gjør i vår verden. En elektron kan være på to steder samtidig. En foton — et stykke lys — kan snøres med en annen foton på en sånn måte at de påvirker hverandre selv når de er miles fra hverandre.

Det som gjør dette interessant for teknologi er at disse kvantene kan lagre og behandle informasjon på måter som klassisk databehandling ikke kan. En klassisk databit er enten 0 eller 1. En kvantbit — en qubit — kan være 0, 1, eller begge deler samtidig (det kalles «superposisjon»). Dette gir kvantedatamaskiner en enorm parallell-krefter.

Hvor vi bruker kvanter nå — og hva som kommer

Kvantedatamaskiner er ikke klare for å erstatte laptopen din — de er spesialiserte verktøy. De brukes for å simulere molekyler (nyttig for medisinudvikling), for å optimalisere logistikk for store selskaper, og for å finne mønstre i huge datasett. IBM har allerede gjort slike maskiner tilgjengelige i skyen — selskaper kan lage kvante-programmer uten å eie en kvantekomputer.

Kvante-sensorer er hvor vi ser mest praktisk verdi nå. Medisinsk bildediagnostikk blir mer presise. Militæret er interessert i kvante-sensorer som kan oppdage ubåter fra større avstander. Ole Harald Grinde, en norsk gründer, jobber på kvante-klokker som kunne revolusjonalisere GPS-nøyaktighet. Og kvantematerialer — særlig superledende materialer — gjør at vi kan bygge ting som tidligere var umulig.

Tall og trender

Investering i kvanteteknologi øker raskt. Her er datapunktene som viser at dette er alvor, ikke science fiction.

«Kvanter er ikke fremtid — de er nåtid»

Dr. Eva Nordström leder Instituttet for Kvanteteknologi i Uppsala og har skrevet lærebøker som er brukt rundt verden. Hun holder foredrag for både forskere og privatpersoner om hvordan kvanter påvirker samfunnet.

"Folk tenker at kvantefysikk er abstrakt og upraktisk. Men et barn født i dag vil vokse opp i en verden der kvanteteknologi er normalt. Deres helse-skanninger vil bruke kvante-sensorer. Hvis de jobber i logistikk eller pharma, vil de bruke kvantedatamaskiner. Det er ikke science fiction — det er virkelighet som blir manifestert akkurat nå."

Kvantesamfunnet i 2027

Om to år venter vi å se flere «killer-applikasjoner» — ting som kvantemaskiner gjør så bra at klassiske datamaskiner ikke lenger er valget. Første område: medisindesign. Farmaceutiske selskaper vil bruke kvantedatamaskiner til å simulere hvordan nye medisiner virker inne i kroppen, før de noensinne tester på mennesker.

For forbrukere betyr det: raskere utviklet, sikrere medisiner. For militæret og sikkerhet betyr det nye sensorer som er så presise at dagens teknologi virker steinaldergammel. Og for industri betyr det effektivitetering av produksjonsprosesser som nå er håndtuft.

De første norske bedriftene som sikkert vil dra nytte er de innenfor olje-og-gass (optimalisering), farmaøsien, og logistikk. Regjeringen har signalisert interesse i å gi støtte til norsk kvanteteknologi-forskning. Den stille revolusjonen er i gang.