Norsk kvantefysikk: fra forskning til industri

Fra teori til praksis

Kvantefysikk var i over hundre år en fascinerende teoretisk disiplin – fysikere diskuterte Schrödinger's katt og superposisjon rundt kaffen på universitetene. Men de siste 10-15 årene har det forandret seg radikalt.

I dag bygger Google, IBM, Microsoft og en rekke startups faktiske kvantedatamaskiner. Disse maskinene kan i teorien løse problemer som klassiske datamaskiner ikke kan løse på rimelig tid.

Norge, som har sterke tradisjonsentre innen teoretisk fysikk og industrielle anvendelser, har en mulighet til å posisjonere seg som en ledende aktør i denne nye era.

Spørsmålet er: hvordan bruker Norge sin forskningsmessige styrke til å bli relevant i en kvante-future?

Norges særlige styrke innen kvantevitenskap

Norge har en lang tradisjon innen teoretisk fysikk – fra Niels Bohr til moderne dag. Institusjoner som Universitetet i Oslo, Universitetet i Bergen og NTNU har sterke forskningsmiljøer.

Spesielt på områder som kvanteinformasjonsteori og topologisk kvantedatabehandling har norske forskere gjort banebrytende arbeid. Fargo Brockhauser ved NTNU er en av verden's ledende eksperter på topologiske kvantebits.

Norge har også en stor fordel: billig fornybar energi fra vannkraft. Kvantedatamaskiner er energikrevende, og serversentre som driver kvantesystemer trenger massiv kjøling. For datasentre med høyt strømbehov er Norge ekstremt attraktiv.

Kombinert med Norges stabilitet og høye teknologiskompetanse, er det potensial for at Norge kunne bli et «kvante-hubb» – en destination for kvantedatasentre og forskning.

"Norge har unike fordeler innen kvanteteknologi – det handler om å utnytte dem strategisk."

Tall og trender

Kvantedatamaskiner og kvanteteknologi vokser eksplosivt. Investeringer, interessante prosjekter og antallet av eksisterende systemer alle øker.

Praktiske applikasjoner av kvantefysikk

I dag finnes det flere konkrete applikasjoner av kvantecomputing som går utover teori. Finansielle institusjoner bruker kvantealgorithmer for porteføljeoptimalisering. Farmasøytiske selskaper bruker det for molekylsimulasjoner.

Kvantem-sensorer og kvantem-klokker er allerede kommersielt tilgjengelige. Disse er så presise at de brukes i navigasjonssystemer (GPS fungerer ikke under vann eller dyp inne i bygninger).

Kvantem-kryptering – som bruker kvantemekanikk til å sikre kommunikasjon – blir sakte implementert av regjeringer og store bedrifter. Dette er en måte å sikre seg mot framtidsbedrifter der kvantedatamaskiner kunne knekke dagens kryptering.

For Norge ville kvantem-teknologien kunne åpne opp muligheter innen energisektoren (optimalisering av kraft-distribusjonen), olje og gass (reservoir-simulering), og forsvar (sikker kommunikasjon).

Hva gjør Norge nå, og hva bør gjøres?

Norges regjering investerer allerede i kvanteforskning. Norges Forskningsråd har satt av midler til kvanteprosjekter. Det finnes initiativer som «Quantum Norway» som jobber for å samle industri og forsking.

Men Norge er ikke i samme liga som USA, Kina eller Europa når det gjelder skala av investering. USA og Kina investerer milliarder. Europa har en langsiktig plan gjennom sitt «Quantum Flagship»-program på €1 mrd.

Norge bør fokusere på sitt komparative fortrinn: teoretisk forskning av høy kvalitet, og billig fornybar energi for datasenter. En strategisk investering i et «kvante-datasenter» i Norge – kanskje drevet av selskaper som Equinix eller Digital Realty – kunne være game-changing.

Samtidig bør Norges universiteter fortsette og utdanne neste generasjon av kvante-eksperter. Samarbeid mellom akademia og industri – som f.eks. at Equinor eller Hydro jobber tett med universiteter på kvanteapplikasjoner – ville styrke Norges posisjon.

Norges kvantefremtid

I løpet av de neste fem årene forventer vi at kvantedatamaskiner vil begynne å løse «virkelige» problemer på en måte som gir målerbar verdi. Finansielle modeller vil bli bedre. Medisinsk forskning vil akselereres.

For Norge betyr dette muligheter. Om Norge posisjonerer seg riktig – som både et forskningstsentrum og en praktisk destination for kvantesystemer – kunne det bli en betydelig del av Norges teknologiframtid.

Det handler ikke om å bli USA eller Kina. Det handler om å være ledende innen nisjer hvor Norge allerede har styrke: teori, energi, og stabilitet.

2027 vil vise om Norge tar disse mulighetene alvorlig, eller om det blir en gylden mulighet som gikk forbi.