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
13

Pixel art: Banzai Bill på trätavla

Pärlor blir konst när "andreas_dock" visar sin senaste skapelse, denna gång med Banzai Bill som motiv. Läs mer

56

Inga DLC-paket för Mass Effect: Andromeda

Efter en lång tids radiotystnad tar Bioware bladet från munnen och bekräftar att det inte blir några DLC-paket till Mass Effect: Andromeda. Samtidigt meddelas att inga fler uppdateringar är att vänta. Läs mer

37

Medlem bygger väggmonterad dator i Galleriet

Medlemmen "johan32" bygger dator i chassi från Thermaltake, dock med en något unik twist. Läs mer

11

Fredagspanelen 138: Ryzen Threadripper, Radeon RX Vega och Intel Coffee Lake

Fredagspanelen är tillbaka efter sommaruppehållet, med mängder av godis från AMD:s lansering av Ryzen Threadripper och Radeon RX Vega samt Intels stundande utrullning av Coffee Lake. Läs mer

447

AMD kör fult spel med prissättningen av Radeon RX Vega 64

Kort efter att Radeon RX Vega 64 hittat ut i butik höjdes priserna rejält, men redan innan misstänkte redaktionen att någonting inte stod rätt till när AMD aviserade den svenska prislappen. Läs mer

21

SweClockers firar skolstarten med gratis annonsering i Marknad

Som det gamla ordspråket säger; efter sommar kommer skolgång. För att hjälpa teknikälskande studenter på traven bjuder SweClockers under hela helgen på gratis annonsering. Läs mer

29

Quake Champions släpps i Early Access 22 augusti

Den PC-exklusiva actionskjutaren Quake Champions väntas släppas på riktigt först senare under året, men lanseras redan senare under månaden i en Early Access-version via Steam. Läs mer

7

Alphacool visar vattenblock för AMD Ryzen Threadripper

För entusiaster som vill få ut det mesta ur sina AMD Ryzen Threadripper-processorer släpper Alphacool vattenblocket Eisblock Flatboy, skräddarsytt för sockel TR4. Läs mer

42

Test: Fractal Design Meshify C

Fractal Design skiftar fokus från tystnad till högt luftflöde med den nya chassiserien Meshify, där premiärmodellen Meshify C tar plats i SweClockers testlabb för en ordentlig genomgång. Läs mer

212

Intel: "Core i7-8700K är 51 procent snabbare än Core i7-7700K"

Efter en utbildning för återförsäljare läcker Intels officiella prestandasiffror för Coffee Lake ut på webben, där fler kärnor resulterar i rejäla prestandaökningar mot dagens Kaby Lake. Läs mer

75

HMD tillkännager flaggskeppstelefonen Nokia 8

Telefontillverkaren HMD har tidigare under året lanserat smarta telefoner märkta Nokia. Dessa telefoner har främst varit riktade till budgetsegmentet, men nu presenteras flaggskeppet Nokia 8. Läs mer

31

Alphacool tillkännager sluten vattenkylning och vattenblock för AMD Radeon RX Vega

För de som inte nöjer sig med luftkylning presenterar nu Alphacool sluten vattenkylning och vattenblock anpassade för Radeon RX Vega. Läs mer