Kvantedatamaskinene er spådd en lysende fremtid, men fortsatt er det en eksperimentell teknologi som har stykke igjen før den kan true klassiske datamaskiner. Nå har det skjedd et viktig fremskritt som bringer kvanteteknologien mye nærmere en praktisk realitet.
Forskere hos IBM melder at de nylig sto bak et gjennombrudd som demonstrerer at kvantedatamaskinene nå er i ferd med å bli en reell utfordrer for konvensjonell datateknologi.
Det forskerne gjorde, var å teste IBMs egen kvantedatamaskin Quantum Eagle, som ble lansert i fjor høst (krever abonnement), mot klassiske superdatamaskinsystemer.
Komplisert oppgave
Testen besto i å simulere og modellere adferden til materialer på kvantefysisk nivå for å forutsi egenskapene til materialet, slik som magnetisme. Dette er en oppgave som klassiske datamaskiner ifølge IBM aldri har klart å utføre effektivt.
Oppgaven ble gjort stadig vanskeligere ved å øke kompleksiteten til modellene. Resultatet av testen var at kvantedatamaskinen konstant ga presise resultater, også i de tilfellene hvor den klassiske teknologien ikke klarte å henge med.
Kvantedatamaskinen som ble brukt, består i tillegg «bare» av 127 såkalte qubits, informasjonsenheter. Den ble testet mot et superdatamaskinsystem disponert av National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) og Purdue University.
Forskerne mener gjennombruddet er det første i sitt slag og et viktig steg mot å gjøre kvanteteknologien genuint nyttig.
– Dette er første gangen vi ser at kvantedatamaskiner presist modellerer et fysisk system i naturen ut over ledende, klassiske tilnærminger. For oss er denne milepælen et betydelig skritt i retning av å bevise at dagens kvantedatamaskiner er kapable, vitenskapelige verktøy som kan brukes til å modellere problemer som er ekstremt vanskelige – og kanskje umulige – for klassiske systemer, som signaliserer at vi nå går inn i en ny æra av anvendbarhet for kvantedatamaskiner, sa sjefen for IBM Research, Darío Gil.
Stor betydning
Ifølge IBM er evnen til å løse kompliserte oppgaver relatert til materialer av særlig stor betydning, fordi det kan få store konsekvenser for en lang rekke industrier og forskning. Noen av anvendelsene selskapet nevner, er utvikling av bedre batterier og nye, mer effektive medisiner.
En viktig komponent i gjennombruddet var IBMs tilnærming til reduksjon av støy og feil, et problem som har plaget kvanteteknologien i lang tid og har vært en viktig grunn til at teknologien hittil har hatt begrenset nytteverdi. IBMs strategi er i korte trekk å minske omfanget av feilene (error mitigation), i stedet for å korrigere feilene etter at de har skjedd.
Dagens kvantedatamaskiner er iboende «støyete», og mange mener potensialet til teknologien ikke kan utløses før feilkorrigeringen har kommet lengre. IBM mener derimot de nå har demonstrert at dette ikke nødvendigvis er tilfelle.
Mer informasjon kan man finne på IBM forskningssider, og alle de tekniske detaljene er publisert hos vitenskapsmagasinet Nature.
