Niels Bohr var for 100 år siden en af de vigtigste personer inden for første generation af kvanteteknologi: at forstå kvantiseret energi og de mærkværdige fænomener, der optræder på mindre-end-atom-niveau. Det handlede om at tænde og slukke enheder – i form af 0’er og 1-taller…energi er kvantiseret. Det er denne forskning som har ligget til grund for udviklingen af transistoren og mikrochippen. Teknologier som findes overalt omkring os.
I dag er vi så igang med anden generation af kvanteteknologi, og her er Danmark faktisk også helt fremme i feltet. Fokus er dog på noget man ikke den gang ved Niels Bohr havde det store fokus på, nemlig det at partikler kan være i flere tilstande samtidigt (superposition) og kommunikere uden at være i kontakt (entanglement). Lad mig komme med et meget forsimplet eksempel på hvordan sådan en superposition fungerer: forestil dig at du står med en mønt på jorden, og en af dine venner står med en tilsvarende mønt på månen. Når din ven vender mønten fra plat til krone, så vender din mønt også på jorden…men crazy nok, først når du kigger (eller der måles på det). Nej man fatter det ikke, og man ved jo faktisk heller ikke hvorfor og hvordan det sker, men vi kan altså begynde at udvikle teknologier som ydnytter dette mysterium. Man kan bruge kvantetilstanden som både tændt, slukket og noget ind i mellem 🙂 I må ikke spørge mig mere ind til dette, jeg fatter minus og det er bare noget jeg har hørt om i forskellgie podcasts og læst om på nettet 😉 Men vildt er det…
Og de første kvantecomputere, som udnytter partiklers superposition er faktisk allerede bygget. Fornyligt fik Niels Bohr instituttet en bivillig på 1,5 milliarder til at bygge Danmarks første kvantecomputer fra Novo Nordisk Fonden. Det er ret vildt at vi kan begynde at bygge supercomputere som benytter denne teknologi. De nye kvante-transitorier og kvante-mikrochips kan arbejde så mange gange hurtigere, end de gamle, at man næsten ikke kan fatte det. En udregning som en almindelig computer aldrig vil have en chance for at udregne, vil en kvantecomputer kunne løse på under et minut. Den danske regering er faktisk for en uges tid siden kommet med en “National Strategi for Kvanteteknologi“. Det går rigtig stærkt for tiden…
I dag hørte jeg min yndlingsnørde-podcast Tectopia, og her havde “Føhns” en spændende samtale med Senior Vice president i Novo Nordisk Fonden Lene Oddershede. De talte om netop kvanteteknologi, og Lene havde et spændende eksempel på hvor en kvantecomputer kunne gøre en kæmpe forskel for verden: En af de helt store klimasyndere er produktionen af ammoniak (som jo bruges til gødning). Procsessen med at lave kvælstof om til ammoniak, er en enorm energikrævende proces. I dag forgår den ved ekstremt højt tryk og høje teperaturer. Denne proces alene er ansvarlig for 2 procent af hele verdens energiproduktion, og derfor også en af de største syndere, når det kommer til udledning af CO2 i vores atmosfære. Hvis vi bedre kunne forstå enzymerne i de kvælstoffikserende bakterier, som danner ammoniak naturligt, vil vi kunne genskabe denne naturlige proces i laboratoriet. Men det er enormt komplekst at forstå de enzymer, og det er her en kvantecomputer vil kunne hjælpe os. Bare denne øvelse vil betragteligt kunne skære ned på verdens energiforbrug – og hvad bliver næste projekt så? Vi kan vel kun lege med tanken, og forsøge at forestille os hvad en fuldblods-kvantecomputer (måske i samarbejde med en fuldblods-AI) kan udføre af…mirakler…eller katastrofer. Det er jo helt sikkert at på samme måde som spaltning af atomer, har skabt både positive og negative ting for verden, så vil kvanteteknologi sikkert ikke altid kun blive benyttet til at forbedre verden. Det siges fx at kvanteteknologi allerede inden for de næste 5 års tid, vil være i stand til at dekryptere alt hvad vi med nuværende krypteringsnøgler krypterer.
Ja, det går stærkt. Direktør og medstifter af startup firmaet Quantum Machines, Jonatan Kutchinsky, udtaler at udviklingen inden for kvanteteknologi lige pt går hurtigere end Moores lov ellers fordusiger. Fordoblingstiden er pt kun på 12 måneder, hvor Moorese lov ellers spår 18 måneder. Vi er altså inde i eksponentiel udvikling på speed… 😉
Det gælder om at komme på vognen mens vi kan nå det, og bestemt dejligt at Danmark prioriterer udvikling og forskning af kvanteteknologi, så højt.