Episode 115 - De mystiske kvantemaskinene

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