Kvantedatamaskiner

Hva er en kvantedatamaskin?

Kvantedatamaskiner ser ut til å være et teknologiområde der man hele i tiden er like i nærheten av et gjennombrudd. Det siste nå er at Google er på randen til å gjøre dette til en mer tilgjengelig teknologi. Men hva er egentlig en kvantedatamaskin?

En kvantedatamaskin er kort fortalt en datamaskin som benytter kvantemekaniske fenomener for å utføre beregninger. Slike beregninger kan skje teoretisk eller fysisk, ved hjelp av prosesser som superposisjon og kvantesammenfiltring. Bruken av kvantedatamaskiner faller innenfor det vitenskapelige området kvanteinformatikk, som også inkluderer kvantekryptografi og kvantekommunikasjon.

Den kjente fysikeren Richard Feynman hadde ideen om en kvantedatamaskin allerede for nesten 40 år siden, og tenkte seg at en slik maskin kunne gjennomføre simuleringer som ikke var mulige på alminnelige datamaskiner. Senere jobbet andre forskere som Juri Manin og Peter Shor videre med disse problemstillingene. Shor lyktes med å utvikle en algoritme som overgikk det ordinære datamaskiner kan håndtere.

To tilnærminger til kvantedatamaskiner

Som med vanlige datamaskiner for 50 år siden finnes det i dag både analoge og digitale tilnærminger til kvanteinformatikken. Begge tilnærmingene bruker det som kalles qubits, som står for «quantum bits», altså kvantebits. Slike qubits er grunnleggende på fagfeltet og minner om bits på en vanlig PC. De kan for eksempel være i tilstand 1 eller 0. Men forskjellen er at de også kan være i superposisjon til disse tilstandene. Når de måles vil de imidlertid alltid vise 0 eller 1. Dette er den vanlige forvirringen som alltid oppstår innen kvantemekanikken.

Det er ganske store praktiske problemer med kvantedatamaskiner, ikke minst at de bare kan operere ved temperaturer ned mot det absolutte nullpunkt, det vil si over 200 minusgrader. I tillegg er de ekstremt bråkete, og kan gjøre mange store feil. Per i dag finnes det ingen skalerbare løsninger for disse problemene, men flere aktører hevder altså å være i nærheten av et virkelig gjennombrudd. Både stater, storbedrifter og kapitalistene bak ulike nye aktører er villige til å bruke mye penger på dette.

Bruken av kvantedatamaskiner har nemlig potensialet til å gi en datakraft langt utover det noen maskin kan tilby i dag. Forskjellen er så stor at det nesten er umulig å forestille seg det. Mange profeter gjør seg derfor gjeldende med sine visjoner om hvordan dette vil påvirke fremtiden. Samtidig finnes det også skeptikere som mener at kvantedatamaskiner bare er en science-fiction drøm som aldri kommer til å gå i oppfyllelse.

Legg igjen en kommentar