Jakten på den svårgreppade kvantdatorn

Jakten på den svårgreppade kvantdatorn

Med kvantfysikens hjälp går det att lösa tillsynes oöverstigliga matematiska problem, men att bygga en riktig kvantdator är en ingen lätt nöt att knäcka.

Kvantbiten den stora pusselbiten

Tänk dig att kunna lösa valfritt numeriskt problem på hundra nanosekunder, oavsett komplexitet! Tänk dig att kunna dekryptera all världens krypton på nolltid! Tänk dig att kunna lösa alla rutterna i handelsresandeproblemet omedelbart för att se vilken väg som är mest lönsam! Inget primtal är längre för stort för att kunna faktoriseras.

Kvantdatorn har seglat upp som ett fenomen som spås kunna lösa alla våra beräkningsproblem på nolltid. Eventuellt. Om den kan byggas tillräckligt omfattande. Idag kan den inte det.

qubit-förklaring-procent.jpg

Där en klassisk dator arbetar med binära bitar som kan ha värdena ett eller noll, arbetar en kvantdator med kvantbitar (qubits) som kan ha värdena ett eller noll eller en blandning. Så kan till exempel en foton i klassisk fysik vara horisontellt eller vertikalt polariserad, medan den i kvantmekaniken kan vara både horisontellt och vertikalt polariserad samtidigt, så kallad överlagring (superposition). När man observerar fotonen, till exempel genom ett par polariserande glasögon, får man bara se det ena tillståndet, vilket det nu är som råkar gälla för stunden. Man säger att tillståndet kollapsar vid observation.

Överlagring är inte så konstigt, egentligen. Se det som att kvantbiten, elektronen, fotonen eller vad det nu kan vara för partikel som agerar kvantbit, befinner sig i de olika logiska nivåerna med en viss sannolikhet. Inte bara ett eller noll, utan kanske 64 % ett och 36 % noll.

När en elektron används som kvantbit mäter man elektronens eget magnetfält, kallat spinnet och använder som utdata. Spinnet kan tumla lite hur som helst i tre dimensioner. Det kan vända uppåt (spin up) eller nedåt (spin down) och representerar då etta eller nolla, men när två kvantbitar sammanflätas (entanglement) och blandar sina tillstånd under själva ”beräkningsfasen”, hamnar de båda någonstans mitt emellan.

Det där med överlagring behöver man egentligen inte bry sig så mycket om, eftersom inget sådant värde någonsin kan lämna datorn. Så snart man mäter på en utgång får man en etta eller nolla. Se elektronen som en liten permanentmagnet, som kan peka sin nordpol (ett-ände) lite varstans i rummet, men när man läser ut den får man det ena eller det andra värdet, nämligen det värde kvantbiten intog just då med störst sannolikhet, helt enkelt för att vår mätutrustning är konstruerad att mäta på detta sätt. Vi vill läsa ut en etta eller en nolla och inget mitt emellan.

Kommentarer till artikeln

90 debattinlägg

Skicka en rättelse
16

Nintendo Switch plockas isär och hittar ut på webben

Inför den stundande lanseringen av Nintendo Switch dyker nu bilder på konsolen i isärplockat läge upp på webben, vilka skvallrar om enhetens komponenter. Läs mer

7

Microsoft kan lansera nytt Hololens 2019

Nya uppgifter talar för att nästa version av Hololens kan komma först 2019. Detta då Microsoft hoppar över en planerad inkrementell uppgradering till fördel för en mer omfattande. Läs mer

19

Phanteks lanserar skräddarsydda vattenblock för Geforce GTX 1080

Holländska Phanteks breddar sitt sortiment av heltäckande vattenblock för grafikkort med särskilt framtagna modeller för partnertillverkarnas egna varianter av Geforce GTX 1080. Läs mer

61

Geforce GTX 1080 Ti bekräftas i systemkrav

I systemkraven för kommande strategispelet Halo Wars 2 avslöjas nästa grafikkortsmodell från Nvidia, nämligen Geforce GTX 1080 Ti. Läs mer

166

Media Markt förnekar beslut om reträtt

Det är snabba turer i frågan runt huruvida Media Markt planerar att lämna den svenska marknaden. I ett meddelande förnekar företagets lokala VD att ett beslut är fattat. Läs mer

7

MSI lanserar Mini ITX-grafikkort i Aero-serien

MSI tar sikte på kompakta byggen med Aero-serien, som huserar Geforce GTX 1050, GTX 1050 Ti, GTX 1060 och GTX 1070 i krympta utföranden. Läs mer

166

Media Markt överger Sverige

Hemelektronikkedjan Media Markt lämnar den svenska marknaden och överför samtliga varuhus till norska Expert, som planerar svensk comeback under annat varumärke. Läs mer

17

Testpilot: Asustor AS3102T – NAS-enhet för vardagsrummet

En ny NAS från Asus lagringsvarumärke erbjuder allt från HDMI till 4K UHD-stöd och USB 3.0. Testpiloten Alvar "TheMadPanda" Berglind tar en närmare titt på Asustor AS3102T. Läs mer

31

Fredagspanelen 129: AMD Ryzen får prislapp och Bredbandsbolaget blockerar Pirate Bay

AMD Ryzen får svenska prislappar, läckta prestandasiffror och lanseringsdatum, vilket givetvis måste avhandlas av Jonas och Jacob i senaste avsnittet av Fredagspanelen. Läs mer

326

AMD Ryzen 5 1600X i prestandatest – jämförs mot Intel Core i5-7600K

Efter flera läckor om AMD:s åttakärniga Ryzen-processorer hittar prestandatest ut för en variant med sex kärnor, som jämförs mot Intels Core i5-7600K i samma prisklass. Läs mer

0

Fulkultur pratar fandom

I veckans avsnitt av Fulkultur pratar gänget om skaparna de älskar att följa genom både uppgång och fall. I vanlig ordning avhandlas allt ifrån filmer och spel till böcker och musik. Läs mer

16

Tom Clancy's Ghost Recon: Wildlands får systemkrav

Inom kort påbörjas den öppna betaperioden för Ghost Recon: Wildlands. Inför detta går nu Ubisoft ut med de officiella systemkraven för speltiteln. Läs mer