Velkommen til Teknisk sett, en podcast fra TU. Jeg sitter her med Odd-Rikard Valmått. Hei Jan! Hei, og mitt navn er Jan Oberg og jeg er sjef her i TU. Odd-Rikard, det er ikke så ofte du blir taus når jeg spør deg om noe. Nei, det er ikke det, Jan. Jeg må tenke nå. Når jeg spurte deg, du, kan ikke du forklare meg litt, hva er egentlig quantum computing? Ja.
Så skjønte du at det var et eller annet der inne, men det var ikke så lett å få uttrykt det. Det er på lista til å bli et favoritttema, det er det. Men i likhet med veldig mange så forstår jeg bare litt av det. Ja, en ting er å forstå det, en annen ting er å uttrykke det. Å forstå det skal gå til røs, det tror jeg. Skal vi øve oss litt i dag? Ja, jeg synes vi skal gjøre det, og det er jo, husk på at når...
Nils Bohr på en måte skjønte kvantemekanikken, så ville jo ikke Einstein være med på det. Så dette er vanskelig. Så når Einstein og Bohr satt og diskuterte, så gjør det ikke noe om vi sitter og diskuterer det.
Jeg har ikke dårlig samvittighet. Uten sammenligning for øvrige. Nei, men er det forresten mange sånne open coming favoritt-demaer? Ja, det er jo noen, men jeg synes at quantum computing er stort altså. Og håpet mitt er at Yrj skal bli nøyaktig på en månedssikt.
Nå er du inne på et av bruksområdene. Det er også trusler her, skjønt? Det er det. For å hjelpe oss med dette her, så har vi fått inn Lars Nordbry. Velkommen. Takk skal du ha. Lars, du jobber i IBM med dette som tema, og er teknologidirektør for Nordisk... Ja, har det? Skal vi kalle det det? Vi kan kalle det det. Ja, IBM. Og du jobber med dette quantum computing-projektet.
Kan du prøve å forklare oss hva det er?
Ja, det skal vi kjøre et forsøk på. Vi har jo i VM-sammenheng forståelig jobbet innenfor dette fagfeltet en stund, men akkurat nå i løpet av de siste årene så har teknologien gjort noen sprang som gjør at man kanskje kan bringe det ut fra et teoretisk modeller og fysikernes bakgrunn til at vi kan begynne å se at innenfor et realistisk perspektiv så kan du få en praktisk nytte
og en reell business value for kundene. Hva snakker vi om da, praktisk nytte? Vi begynner å se nå at den teknologien som modnes også kan forenes med noen av problemene man har sett for seg at vi skal løse. Hvis man ikke skal være alt for tøff, så innenfor fem års perspektiv kan man se at vi begynner å få en reell nytte hvor det er smart å kjøre ting på kontinukomputere kontra en klassisk skattemaskin.
Det å prøve å forklare hva en kvantum komputer gjør, så må vi tilbake til Nils Bohr og Albert Einstein og deres uenighet. Men deres uenighet dreide seg blant annet om tilfellighetene av naturen, altså randomness of nature. Det at
Et partikkel kan anta flere statuser samtidig, og dette er jo et paradoks som Hans Schrödinger, han med katten, snakket om. I kvantekomputere bruker vi det til vår fordel, at et partikkel kan ha to forskjellige statuser samtidig. Vi kan da ved å kunne manipulere, håndtere og kontrollere disse statusene og målingene av dem,
så kan vi sette de sammen og bruke det til en bedre parallellitet i kalkuleringer. - Altså en ekstremt kraftig datamaskin? - Det er en ekstremt kraftig datamaskin. Og så er det viktig å tilføye at det ikke er en erstatning for klassiske datamaskiner. Det kommer til å være
Vi kan kanskje populært sett kalle det en coprosessor. Det er en klassisk datamaskin foran og bak, som du forer inn og som gir oppgavene, og så er det en sideprosessor som skal løse spesielle deler av oppgavene, og så presentere dataen igjen gjennom en vanlig datamaskin. Så den vil jo da typen være en komponent som skjuler seg bak en vanlig grensesnitt for oss.
Og det er ikke en komponent du putter inn i en PC på kort sikt? På kort sikt, nei. Vi har i IBM sine labber realisert dette her i Schweiz og i USA, i New York. Og for å få de rette effektene, for å få rett kontroll på disse qubitene, som er da enhetene som vi koder dataen inn i,
så må vi ned på 15 millikelv. Det er ganske kaldt. Det er kaldere enn i det yttre rom. Og da er det klart at du trenger litt spesiell apparatur rundt. Og dette her er jo blant annet for å kunne håndtere partiklene og spinnen i partiklene og ikke la yttre påvirkninger ødelegge de statusene. Ja, det er jo så langt ned mot absolutt nullpunkt det er mulig å komme om. Ja, det er jo det. Sånn at dette her er jo
En av utfordringene i quantum computing, og at det har vært teoretisk så lenge, er at man må lage et miljø rundt disse komponentene slik at vi klarer å kontrollere dem nok til å stole på outputten fra dem.
Det er der utviklingen også skjer. Hvordan skal vi kunne realisere komponenten i første omgang? Hvordan skal vi skalere den? Og hvordan skal vi kunne håndtere støy og signalforholdet, slik at vi får en stabil output? Nå har man klart å skape dette miljøet, så nå kan man begynne å virkelig teste og bruke disse maskinene.
Ja, IBM har jo gått så langt nå at vi har lagt ut på nett, så det er mulig for menigmann å registrere seg og kjøre algoritmer direkte på en ekte kontumaskin.
Det er fem kubitsmaskiner som ligger forløpig, så det virker litt moderat. Vi har skissert et kryssningspunkt på femte kubits, hvor man kan begynne å se nettoverdi, altså mulighet til å kjøre ting på en kvantumkomputer som ikke er realiserbart på, eller ikke praktisk mulig å gjennomføre på verdens største superlatmaskine.
Da snakker vi om en tid før vi kommer til det. Det er et langt svar, men vi har realisert allerede en 50 kubits maskin, men der har man støyforhold som gjør at vi er innenfor en kategori i kvantummaskinen som vi sier er approximate. Det er ikke stor del på utgående. Nei, du legger en del kontroll av støyet, altså kontroll av feilkilder og sånt inn i algoritmen etterpå. Og det er jo i den
modningsprosessen at vi ser at vi kan løse noen oppgaver med approximate quantum computers, og så må vi over i fault tolerant quantum computers for å løse de store gåtene. Vi har snakket om sikkerhetsutfordringer rundt knekking av store krypteringsnøkler og så videre. Da er vi over i det neste segmentet med quantum computere. Det er noe lenger frem i tid, men det er jo på dette roadmapet vi er. Sånn at
Vi opererer mer enn om bare å telle antall kubits i en kvantumkomputer, så ser vi på det vi kaller kvantumvolium, som handler om antall kubits i et system, men også støyaspektet. Så det ser vi på med at NSA er ivrig på å få en sånn dørt? Ja.
Ja, og det vet jo hverken du eller jeg noen ting om, selvfølgelig. Så det forskes sikkert på dette her som ikke publiseres så mye, men innenfor de civile formålene så er det også ganske mange interessante use cases som vi ser for oss å løse. Men det er jo innebående her, at det er jo også en stor trussel hvis de feile menneskene får tak i det. Ja, det er klart det. Men samtidig så er jo dette et motmiddel også. Du kan kanskje kryptere med slike maskiner også på en måte som ikke er mulig i dag.
Du skal jo alltid utstyre deg med større maskin enn motstanderen din, selvfølgelig. Og det er jo det vi selvfølgelig alltid jobber med for å være et takk for ham. Ja, og det er jo masse sånne morsomme kvanteffekter som du kanskje i 50-årene har utnyttet, slik som
Entanglement, det er vel ikke en del av quantum computing i dag? Jo da, entanglement er en vesentlig del av det. Er det det? Hva snakker vi om da? Nei, det snakker vi om to partikler som er avhengig av hverandre, selv om de ene er på månen og andre er på jorda, så vil de speile hverandre. Spooky actions at a distance, som det så teknisk heter. Ja.
Ja, vi er på gudenivå, altså gudeforskning. I hvilken grad kommunikasjon kan opptre over lysets hastighet mellom to partikler med lang avstand? For det er jo akkurat det de gjør. Min hjerne er for liten til å forstå det her. Det er jo noe vi egentlig har bare observert, så ingen egentlig forstår mekanismen bak.
Nei, enten aksepterer du det eller aksepterer du det ikke. Og her er jo litt tilbake til uenigheten med Albert Einstein også. Han aksepterte det jo ikke. Så han hadde en annen forklaring på utfallet enn det vi har prøvd.
eksperimentelt påvist. Men vi får jo være åpne for at det finnes ting vi ikke forstår i dag uten å måtte tro på i omfrufødsel, liksom. Ja, altså dette er jo et godt eksempel på det. Uten at jeg skal sidestille meg med Einstein av en grunn. Men det høres jo ekstremt spennende ut da. Hvor langt unna er vi kommersiell bruk? Vi er i...
Jeg tror vi opererer med et femårsperspektiv før vi begynner å se noen realisering av systemet for praktisk nytte, kanskje kortere. Men det det handler om nå er forskning og tett dialog med industrien og de som eier casene. Sånn at vi har nå i slutten av fjoråret lansert det som heter Quantum Experience, som er et...
et industrigrentesnitt hvor vi nå også har signet opp med flere kommersielle aktører som har forsket sammen med oss. Det er for å være i takt med fronten av teknologien for å bygge usecasene, bygge matteapparater, algoritmene, kodesystemene, alt mulig rart, skal jo gå i takt med utviklingen av teknologien slik at når vi har en maskin som er feiltolerant nok, så klarer vi å realisere verdien.
Og da spesielt så ser vi på oppgaver innenfor logistikk, hvor vi er innenfor fagområdet optimalisering, det å kunne finne mest mulig optimale kombinasjoner av mange faktorer, det er jo der vi trenger stor parallelitet på beregning.
Da kan store logistikkoppgaver for eksempel løses on the fly og ikke kjøre... Du trenger ikke å regne deg gjennom hver enkel kombinasjon, men du kan regne flere kombinasjoner samtidig. Hver qubit kan ha flere verdier samtidig. På den andre siden kan vi se på rene...
analoge betraktninger, altså partikkelbetraktninger. Du skal jo ikke lenger opp enn 40-50 elementærpartikler i et molekyl før du ikke praktisk klarer å simulere det.
Og da er jo kvantumkomputere i all hovedsak en analogmaskin. Du gjør en utlesing og innlesing binært, men du har en analog representering innenfor hver enkelt qubit. Noen av disse grunnleggerne av kvantumkomputing som fag så spesielt dette med molekylær simulering som en vesentlig del av det.
Vi ser jo en eksperimentel påvisning i dag at vi ikke klarer å regne riktig. Så dette kan bli en revolusjon for materialteknikk og kjemi? Ja, altså det er mange gode use cases på dette her. Vi kan jo se hvor mye krever ikke produksjon av flytende ammoniak av elektrisk kraft på jorda i dag. Og det er en prosess vi ikke forstår.
Vi realiserer dette her på 400 grader, og jeg husker ikke hvor mange atmosfæres trykk, men naturen gjør det i romtemperatur på vanlig...
vanlig miljø, ikke sant? Hvorfor? Nei, vi er litt usikre på hvordan man naturlig klare dette. Dette er jo direkte nyttig i økonomisk sammenheng å forstå sånne prosesser bedre. Så nå har vi to igjen. Vi har entanglement og så har vi ammoniaproduksjon av naturen. Så nå har vi to godlige
- Det med jordfrufødsel, det tar vi en annen gang. - Vi jobber med det, men det er på det tiårsperspektivet. - Det er ekstremt spennende, og det er imponerende også, vi har jo vært på et av disse IBM-forskningssenterne i Anverden, hvor bredt det er på forskningen som foregår på disse senterne. Her er jo IBM 1 inne på quantum computing.
Hva tror du, Odd-Rikard, om fremtiden for dette? Jeg tror at dette er noe som kommer i tillegg til vanlig datavandring i løpet av en femårsperiode. Og så vil det gå sakte i begynnelsen, og så vil det bli veldig mainstream i løpet av 10-15 år. Hvor viktig er det for fremveksten av augmented reality og Watson og kognitive systemer og sånt?
Jeg tror jo at på samme måte som vi har gode historier på hvordan vi kan utfordre logistikkoppgaver og molekylær simulering, så vil også dette her med å
kommer raskere til mer presisjon på deep learning algoritmer og modeller, nevran nettverk, vil jo dette være en effektiv akselerator på den siden. Ja, det er vel kanskje det, og hvis vi noen gang skal klare å lage en ekte kunstig intelligens, så tror jeg at dette kan bli et måneds, ikke, men det blir lettere.
Naturen er jo kvantemekanisk, sånn at du må kanskje være kvantemekanisk for å lage en ordentlig simulering av naturen. Utrolig spennende. Jeg tror, som vi ofte gjør, vi får bare invitere Lars tilbake for en ny oppdatering. Når tror du det bør være, Lars? Satser vi på et år, eller må det være lenger til? Jeg tror det skjer nok ganske mye i løpet av det siste året, gitt hvor mye som har skjedd det siste året. Og når får værmeldingen kvantemekanisk beregning i bånd?
Det tør jeg ikke å svare på. Men jeg tror vi har kanskje noe lenger perspektiv. Har du hatt dårlig vær i det siste, Rikard? Jeg må jo svare ja på det. Det snødde i Barcelona i forrige uke. Vet du hva? Tusen takk, Lars Nordbrynd. Dette var superspennende. Og Rikard, vi får plukke opp et par av disse temaene videre. Det må vi gjøre. Takk for nå.