Slik er det å jobbe med kvanteberegning

Hva er kvanteberegning egentlig?

En vanlig datamaskin bruker bits som er enten 0 eller 1. En kvantemaskin bruker «qubits» som er både 0 og 1 samtidig. Det kalles superposisjon, og det åpner opp for helt nye måter å løse problemer på. Tenk på det sånn: En vanlig datamaskin trenger å teste alle muligheter sekvensielt. En kvantemaskin kan teste dem alle samtidig.

For noen problem gjør dette at en oppgave som hadde tatt 1000 år nå tar minutter. Problemet er at kvantemaskiner er ekstremt vanskelig å bygge, de trenger absolutt null-temperatur, og resultatene er usikre. Men oppfinnerne som jobber med det, mener at dette snart blir løst.

Tall og trender

Kvanteberegning er fortsatt i sitt barnestadium, men veksten er eksponensiell.

Møte med kvantepionerer

Vi besøkte Dr. Helge Åsland på Universitetet i Oslo, som jobber med kvantefeil-korrigering. Han sitter foran en maskin som ser ut som en gigantisk kryostat — en kjempe-frys som holder qubits på minus 273 grader Celsius. Han forklarer komplekse konsepter med entusiasme.

"Jeg vet at mennesker tenker at kvanteberegning er science fiction. Det er det ikke. Vi bygger det nå, og det er både skummelt og spennende."

Hva kan kvantemaskiner brukes til i dag?

I dag er kvantemaskiner best på optimaliserning-problemer. Eksempel: hvordan får DHL pakker til 10 millioner mennesker samtidig med færrest kilometer? En klassisk maskin trenger evigheter. En kvantemasksin løser det på sekunder. I farmasi kan kvantemaskiner simulere molekyler. Når du skal utvikle ny medisin, trenger du å teste milliarder kombinasjoner.

Kvantemaskiner kan gjøre dette. Denne bruken alene kan spare år i drug development. I finans blir kvantemaskiner brukt for porteføljeoptimalisering og risikovurdering — bankene jobber allerede med det.

Utfordringene vi møter nå

Kvantebitene er veldig ustabile. De må være ved absolutt null, og selv da skjer det feil. For hver 100 operasjoner kan 1 gå galt. Å fikse dette er problemet som hele feltet jobber på nå. Du trenger også personer som forstår både kvantemekanikk og programmering — det er VELDIG få mennesker. Folk med PhD i kvantestudier blir snappe opp av Google og IBM for hemmelige prosjekter.

Og så har du problemet med hype. Alle tror kvanteberegning er løsning på alt. Det er det ikke. Det løser kun svært spesifikke problemer, og veldig dyrt. Du kan ikke bruke en kvantemasktin til å spille Fortnite.

Veien fremover: Fra lab til forretning

IBM har allerede gjort kvantemaskiner tilgjengelig via skyen. Du kan skrive kvantekode, sende den til IBM, og få resultater i minutt. Det er første steget av demokratiseringen. I 2030 vil sannsynligvis finans-bedrifter, farmasi-selskap og logistikk-firma ha sin egen kvantedeler eller dele tilgang til delt maskin.

Og hvem vet: Kanskje en norsk start-up blir verdens beste på å løse feil-korrigeringproblemet. Det ville være verdt milliarder. Teknologien er ung nok at det faktisk er mulig.