Kvantdator som byggsats
En internationell forskargrupp har färdiga ritningar till den första storskaliga kvantdatorn. Nästa steg är en prototyp. Men svenska forskare är kritiska.
Forskningen kring kvantdatorer har fått ett rejält uppsving de senaste åren. Både universitet och storföretag som Google och Microsoft satsar stora pengar på att utveckla tekniken, som lovar långt snabbare beräkningar än med dagens datorer.
Men de kvantdatorer som hittills byggts i laboratoriemiljö är små och har mycket begränsad beräkningskapacitet. Det vill en internationell forskargrupp ändra på.
I senaste numret av tidskriften Science Advances presenterar de en ritning till en storskalig kvantdator.
– Vi har börjat arbeta med en prototyp för att demonstrera tekniken. Den väntas stå klar om ungefär två år, säger projektledaren Winfried Hensinger, professor i kvantteknik vid universitetet i Sussex.
Prototypen ska bestå av bara något tiotal qubits – kvantdatorernas motsvarighet till bitarna som kodar informationen i en vanlig dator. Men den nya kvantdatorn ska kunna skalas upp till valfri storlek.
– Antalet qubits kan väljas av den som bygger eller beställer en maskin. I artikeln använder vi ett exempel med en miljard qubits, säger Winfried Hensinger.
Uppskalningen är möjlig tack vare bland annat ett nytt sätt att transportera kvantbitarna mellan de olika beräkningsmodulerna.
– Vi använder elektriska fält i stället för fiberoptik. Det gör transporten 100 000 gånger snabbare. Men ännu viktigare är att tekniken är mycket billigare och enklare att konstruera, säger Winfried Hensinger.
I projektet deltar även forskare från Aarhus universitet i Danmark, det japanska forskningsinstitutet Riken, Google samt Universität Siegen i Tyskland.
Forskningen stöds av ett brittiskt statligt program med målet att föra ut kvanttekniken snabbare till marknaden.
Flera andra länder har liknande planer. Även EU är på väg att sjösätta ett stort så kallat flaggskeppsprojekt inom kvantteknik med start 2018 och en budget på motsvarande nio miljarder kronor. Här ingår kvantdatorer som en del av forskningsprogrammet.
Förutom de stora it-jättarna finns flera mindre företag som satsar på att utveckla kvantdatorer. Två av dem är amerikanska Quantum Circuits och Ion Q.
Mest känt är kanadensiska D-wave, som 2011 lanserade det som företaget kallade ”världens första kommersiella kvantdator”. Nyligen kom en ny modell med en kapacitet på 2 000 qubits.
Många forskare ifrågasätter dock om D-waves maskin verkligen är en riktig kvantdator. En av dem är Erik Sjöqvist, professor i kvantinformationsteori vid Uppsala universitet (se Har vi redan skapat kvantdatorn? F&F 11/2015). Han är även skeptisk till att det redan nu skulle vara möjligt att skapa storskaliga kvantdatorer:
– Det är för tidigt. Tekniken är inte tillräckligt robust och alldeles för felkänslig. Innan vi kan bygga en kvantdator måste vi kunna korrigera för fel som dessutom inte får förekomma för ofta. Det är en lång uppförsbacke kvar. Av Marie Alpman