Du har kanskje hørt at kvanteinformasjonsteknologien vil kunne lede oss inn i en ny teknologisk revolusjon, der kvantedatamaskiner og kvanteberegning vil løse oppgaver og behandle data i en skala vi knapt kan forestille oss?
Og at dette har potensial til å forandre verden?
Men på hvilken måte? Hva er egentlig kvanteinformasjonsteknologi – og hvordan kan du og jeg få nytte av det?
– Spørsmålene er mange, og det er mye vi fortsatt ikke vet. Men det som er sikkert, er at denne informasjonsteknologien gjør det mulig å behandle data på en helt ny og fantastisk måte, sier Sølve Selstø, professor og kvantefysiker på OsloMet.
Kvantedatamaskiner, for eksempel, kan prosessere enorme mengder data på minimal tid – og løse komplekse oppgaver som vanlige datamaskiner ikke klarer.
– Dette er fremtiden
Og nettopp dette er en av hovedgrunnene til at vi bør satse på kvanteinformasjonsteknologien, kvanteberegninger og kvantedatamaskiner, mener han.
Det handler også om å henge med i en utvikling som vil komme uansett.
– Dette er fremtiden, og den må vi være med i. Kvantedatamaskiner vil kunne løse mange samfunnsproblem som vil påvirke livet til både deg og meg i fremtiden, sier han.
Enorme muligheter
Akkurat hva og hvordan, gjenstår å se. Men mulighetene ser ut til å være enorme, påpeker Selstø.
Han viser til at mange mener det er sannsynlig at kvantedatamaskiner vil kunne brukes til å utvikle helt nye typer materialer eller medisiner, og også til å optimalisere blant annet distribusjon og logistikk, finanstjenester, biovitenskapen og olje- og kjemikalieindustrien.
– Dessuten er det stor forventning til at kvanteberegninger vil kunne brukes til å forbedre maskinlæring og kunstig intelligens.
– Jo mer forskning vi får, jo flere muligheter vil vi nok se at denne nye kvanteteknologien gir oss.
Teknologien tar utgangspunkt i kvantefysikk
Grovt forenklet kan kvanteinformasjonsteknologien forklares slik: Den tar utgangspunkt i kvantefysikk, som er læren om hvordan de aller minste partiklene, atomer og molekyler, virker, og hvordan de beveger seg uten en fast bane eller bestemt fart.
Superposisjon er et sentralt prinsipp, og viser til at en partikkel i atomet eller molekylet er i en tilstand der den har flere tilstander samtidig.
– Det er komplekst og utfordrende å forstå, kommenterer kvantefysikeren.
Essensen er likevel at kvantedatamaskinens teknologi er basert på dette. Det tillater maskinen å prosessere de ulike tilstandene i en operasjon samtidig, i stedet for mange etter hverandre.
Informasjonsmengden vokser i enorme jafs
Måten kvantedatamaskinen er bygd opp på, gjør dette mulig, forklarer Selstø. I stedet for å være bygd opp av bits med verdien 0 eller 1, slik som en klassisk datamaskin, er det kvantebiter som er kvantedatamaskinens byggesteiner.
De kan ha mange flere verdier, og derfor også settes sammen på uendelig flere måter enn datamaskinens 0 og 1.
– På den måten vokser informasjonsmengden i enorme jafs, noe som betyr at kvantedatamaskinen klarer å gjøre mange flere og mye mer komplekse beregninger enn den klassiske datamaskinen, sier han.
– Det betyr også at kvantedatamaskinen kan jobbe enormt mye raskere – forutsatt at algoritmene klarer å utnytte disse mulighetene.
En helt ny måte å tenke på
Utfordringen enn så lenge er mangelen på kunnskap. Det er svært vanskelig å bygge kvantedatamaskiner.
Dessuten krever algoritmene til kvantedatamaskinene en helt ny måte å tenke på. Og det tar tid å få på plass.
– Ingen kjenner ennå de fullstendige rammene for hva og hvordan vi kan bruke fordelene med kvanteinformasjonsteknologien. Det gjenstår mye forskning før det finnes en fasit for rekkevidden av potensialet som ligger i dette, sier Selstø.
Kvantekappløp
Selv om ikke Norge ligger først i løypa når det kommer til forskning på dette, er vi på god vei til å øke kunnskapen vår, mener Selstø. Stadig flere tar til orde for å gjøre Norge klar for kvanterevolusjonen.
– OsloMet er blant disse. Storbyuniversitetet var først ute med å få kvantedatamaskiner. De kom på plass i 2021.
Disse brukes nå til forskning og undervisning ved Institutt for informasjonsteknologi, ved OsloMets kvantehub og ved OsloMets Artificial Intelligence Lab.
Professoren ser for seg at det vil komme flere store utviklinger på kvantefronten i tiden fremover, både fra akademiske forskningsmiljøer og fra kommersielle aktører med egne agendaer.
Google, IBM og Microsoft, blant andre, investerer nå tungt i egne forskningsprogrammer for å kunne utvikle og utnytte det kommersielle potensialet i kvanteteknologien.
– Så det er mange som har fått øynene opp for mulighetene som ligger i kvanteinformasjonsteknologien. Kappløpet er i gang for fullt nå, og det betyr at det er endringer på trappene.
