Kvantdatorn tar form

av Leif Bergström Forum 1998-05, sida 25, 23.05.1998

Kvantdatorn får - om och när den kommer - superdatorer som Cray 3E (t.v) att te sig klumpiga och långsamma. Men det är lång väg kvar till en marknadsklar kvantdator.

Kvantdatorn

KVANTDATORN HAR KANSKE KOMMIT EN BIT NÄRMARE SITT FÖRVERKLIGANDE. FORSKARE VID BL.A. IBM HAR EXPERIMENTERAT MED EN PRIMITIV KVANTDATOR

SOM KLARAR KALKYLER MED FÄRRE OPERATIONER ÄN DAGENS DATORER.

recis som dagens konsumente tycker att fjolårets datorer ä hopplöst slöa, väntas morgon dagens amatörer, yrkesarbetare och vetenskapsmän fortsätta att efterfråga allt snabbare maskiner. Tillverkarna förutspår dock att dagens teknik når en gräns om cirka 20 år då metalltrådarna som etsas in på kiselchipsen närmar sig en vidd av blott några molekyler.

För att fortsätta datorrevolutionen bortom den gränsen måste en helt ny teknik som utnyttjar egenskaperna hos världens minsta byggstenar bemästras. Forskare experimenterar med DNAbaserade datorer. Helt nyligen rapporterades ett genombrott i byggandet av en kanske än mer exotisk dator, som utnyttjar kvantfysikens egenskaper.

Dagens datorer opererar med transistorer, elektriska strömbrytare som kan slås på eller av. De ger endast två möjligheter Kvantmekaniken studerar den mystiska värld bland atomernas beståndsdelar där ja och nej samtidigt kan vara sant, där flera möjligheter erbjuds samtidigt.

Att isolera en Qubit

Teoretiker har insett att dessa lagar, om de kan tämjas i en dator, skulle ge möjlighet att på samma gång utföra flera uppgifter. Ett problem har varit att en kvantumbit - en qubit - måst isoleras från omgivningen för att bevara sin kvantfas, medan den måste påverkas av omgivningen så att information kan lagras och sedan läsas från den. Nu säger sig forskare vid dataföretaget IBM och Massachusetts Institute of Technology, MIT, ha löst åtminstone en av knutarna - som så ofta inom vetenskapen, genom att pröva en helt ny metod.

I stället för att koncentrera sig på att studera försvinnande små och lättpåverkade enskilda qubits byggde de sin experimentella dator kring ett hav av qubits, en kopp fylld av kloroform. De använde dess väte- och kloratomer till att utföra en första beräkning. Genom att sända ut radiovågor manipulerades atomkärnornas magnetiska poler och med hjälp av nukleär magnetisk resonans spektrografi märtes resultatet.

Bakom vilken dörr?

Hemligheten låg i mängden använt material. Endast ett litet antal av atomkärnorna påverkades av radiovågorna - en på miljonen. Men eftersom polariseringen av de övriga var helt godtycklig jämnades deras påverkan ut sig så att den manipulerade avvikelsen kunde avläsas i tusentals sekunder.

Experimentet, som utfördes av IBM:s Isaac Chuang och MIT Media Labs Neal Gershenfeld, har liknats vid at finna en boll bakom en av fyra dörrar. Den primitiva kvantdatorn klarade det i ett steg. En konventionell digital dator - som forskarna liknar vid en avancerad kulram - behöver göra 2,25 beräkningar.

Mer datakraft nödvändi Även om du finner din nya Pentium II eller Macintosh 63 ohyggligt snabb vet vi att nya program kommer att kräva än större kapacitet. Och det finns vetenskapliga och kommersiella frågor den snabbaste superdator ännu inte klarar. Nyligen fann forskare vid NEC:s forskningslaboratorium att de bästa sökmotorerna blott täcker en tredjedel av internet. Chuang hävdar att en konventionell dator inte under vår livstid skulle klara att söka webbens samtliga dokument för ett givet ord. En kvantdator skulle - i teorin - ha resultatet inom 27 timmar Dit är det dock långt. Hittills bar en kvantdator adderat 1+1=2. Nästa steg är en dator som kan bryta ned talet 15 i sina faktorer. Den hoppas forskarna ha klar i år. 29-årige Chuang lockades nyligen till IBM från Los Alamos National Laboratory. Amerikanska försvarsdepartementet ser kvantdatorn som en möjlig kandidat för morgondagens deschiffrerings- och krypteringsprogram. Och om det till sist visar sig att inget av detta bär frukt i vardagliga applikationer? IBM:s nyhetsmateria Ö O < IT JD I IUI J mm

ACCORDING TO CHAOS THEORY, YOUR TINY CHANGE TÖ ANOTHER UNIVERSE WILL SKIFT 1TS DESTINY, POSSIBLY KILLING

T’VE INVENTED A QUANTUM COMPUTER, CAPABLE OF TNTERACTING WITH MATTER | g FROM OTHER UNIVERSES

TO SÖLVE COMPLEX EGUATIONS.

talar om kvantfysikens science fictionartade möjligheter, teleportering, förflyttning i en kvantfas från en plats till en annan (se även Teknik och Forskning i Forum nr 3/98). Bara halvt på skämt… 9 Leif Bergström/New York

Dilbert bar lösningen också på kvantdatorns gåta. Kanske IBM är intresserat?

JJAATT BD 1967 nited Fetura Byndiesra, ine.

Affärsmagasinet Forum var år 2021 Finlands enda svenskspråkiga affärstidskrift och beskrev sig som "ett unikt magasin som riktar sig till beslutsfattare och experter inom näringslivet i Finland och Norden. Tidningen har en upplaga på 11 000, och når varje månad 27 000 läsare, i huvudsak ekonomer, ingenjörer och diplomingenjörer. Bevakningsteman inkluderar ekonomi, börs, teknik, ledarskap och arbetsliv, med reportage, profilintervjuer, livsstil och kolumner. Forum upprätthåller dessutom diskussionsforumet Affärsnätverket Forum på Linkedin, den största svenskspråkiga gruppen i Finland och en av de största på svenska på hela Linkedin. Där diskuteras trender och aktuella frågor inom näringsliv, arbetsliv och innovationer. Tidskriften utkommer med 10 nummer/år."