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
7

Testpilot: Tesoro Excalibur Spectrum SE

En ny typ av optiska brytare får SweClockers tangentbordskonnässör Niklas Huhtala att skutta av glädje. Det är dags för recensionen av Tesoro Excalibur Spectrum SE. Läs mer

20

Fredagspanelen 127: Intel Kaby Lake, AMD Ryzen och Nintendo Switch

I första Fredagspanelen för året orerar Jonas och Jacob om Intels nylanserade processorfamilj Kaby Lake, AMD:s stundande lansering av Ryzen och Nintendos skeva prissättning av Switch. Läs mer

169

Titanfall-utvecklare: "Switch får lika dåligt tredjepartsstöd som Wii U"

På grund av klen hårdvara kommer Nintendo Switch gå samma öde till mötes som Wii U när det kommer till tredjepartsutvecklade spel, menar TItanfall-utvecklaren Mohammad Alavi. Läs mer

32

Windows 10 Creators Update gör det lättare att välja mellan olika energilägen

Till följd av efterfrågan från partnertillverkare kommer bärbara Windows 10-datorer få ett lätt åtkomligt reglage för olika energiprofiler med Creators Update. Läs mer

48

AOC avtäcker ultrabred 35-tumsskärm med 100 Hz

Det senaste tillskottet i AOC:s Agon-serie blir AG352UCG, en ultrabred spelskärm med 100 Hz bilduppdateringsfrekvens och Nvidia G-Sync. Läs mer

79

Nintendo Switch utan strömningstjänster vid lansering

Strömningstjänster som Netflix kommer inte stödjas av Nintendo Switch vid lansering. Detta då Nintendo i första hand vill se till att Switch blir en så bra spelkonsol som möjligt. Läs mer

97

LG och Sony slår spiken i kistan för 3D TV

Efter några år av pyspunka upphör de sista stora TV-tillverkarna med 3D i sina senaste modeller, för att istället lägga fokus på 4K UHD, HDR och smarta funktioner. Läs mer

9

Fulkultur om tecknade serier

Folkbildning utanför finkulturens salonger fortsätter när Fulkultur sänder nytt avsnitt, som idag handlar om tecknade serier. Läs mer

42

Test: Razer Deathadder Elite

Senast att äntra testlabbet är Razers uppdaterade Deathadder Elite, där utseendet känns igen från tidigare. Istället står en uppdaterad sensor och exklusiva brytare för nyheterna. Läs mer

30

LG G6 lanseras inför Mobile World Congress

Dagen innan Mobile World Congress i Barcelona håller LG evenemang för nya flaggskeppet G6, som bland annat får en 5,7-tumsskärm med bildförhållandet 18:9. Läs mer

45

Microsoft Surface Book lanseras i Sverige

Den bärbara hybriddatorn Surface Book från Microsoft uppdaterades under förra året med en ny modell med kraftfullare prestanda och lanseras under våren för första gången i Sverige. Läs mer

102

AMD hoppas bryta Intels dominans på servermarknaden med Zen

Med arkitekturen Zen hoppas AMD slå hål på Intels järngrepp om servermarknaden, detta genom att erbjuda upp till 32 kärnor till ett lägre pris. Läs mer