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
5

Fler bilder från Casemod Championship 2017 på Dreamhack Summer 2017

En av de stora hårdvaruhändelserna under Dreamhack Summer 2017 var Casemod Championship, där såväl den svenska eliten som nya stjärnskott gjorde upp. Nu bjuder Geeks Gaming på en bildkavalkad från mästerskapen! Läs mer

14

Valve berättar mer om sina nya handkontroller för SteamVR

Nya handkontroller för SteamVR har nu börjat skickas ut till spelutvecklare. Dessa kallas för Knuckles och möjliggör mer naturliga rörelser i spel tack vare tryckkänsliga ytor. Läs mer

17

Imagination Technologies lägger upp sin verksamhet för försäljning

Efter att Apple bestämt sig för att övergå till egen tillverkning av grafikprocessorer för Iphone och Ipad säljer nu Imagination sin verksamhet, där ett flertal intressenter redan lagt bud på denna. Läs mer

3

Fulkultur om tidsresande mördarrobotar

Denna veckas avsnitt av Fulkultur bjuder på en djupdykning i de två första Terminator-filmerna, där James Cameron målar upp en dystopisk framtid med självmedveten artificiell intelligens. Läs mer

0

Alla teknik- och frågepaneler med SweClockers från Dreamhack Summer 2017

Årets upplaga av datorfestivalen Dreamhack Summer må ha tagit slut i början av veckan men lämnar dock efter sig en diger skara hårdvarurelaterade paneler som livesändes från scenen. Läs mer

24

Zenimax vill säljstoppa Oculus Rift

Ett antal månader efter domen mot Oculus fortsätter nu rättstvisten mellan dem och Zenimax. Detta då Zenimax vill blockera all försäljning av Oculus VR-headset Rift. Läs mer

58

AMD förbereder B2-stepping för AMD Ryzen "Summit Ridge"

Inom kort sjösätter AMD en ny våg av Ryzen-processorer, där smärre buggfixar och vad som tros bli förbättrad minneskompatibilitet står i centrum Läs mer

15

Fler bilder från Dreamhack Summer 2017

Under Dreamhack Summer 2017 fick SweClockers redaktion uppbackning av de glada spelnördarna i Geeks Gaming, som med kamerorna i högsta hugg bevakade världens största LAN-festival. Läs mer

13

Testpilot: Cryorig H7 Quad Lumi

Testpiloten David Kvist testar Cryorig H7 Quad Lumi, vilken utlovar extremt god kompatibilitet och god kylförmåga med ett litet avtryck och RGB-belysning. Läs mer

7

Toshiba har hittat en köpare för sin minnesverksamhet

Toshiba har nu hittat en köpare för sin minnesverksamhet, där det vinnande budet för denna uppges hamna på minst 157 miljarder kronor. Läs mer

22

Microsoft svarar på Kasperskys anmälan om konkurrensbrott

Efter att Kaspersky lämnat in en anmälan om konkurrensbrott mot Microsoft till EU svarar nu företaget och erkänner att de avaktiverat annan mjukvara, men att det gjorts av kompatibilitetsskäl. Läs mer

31

Samsung Galaxy Note 8 lanseras i augusti

Trots debaclet kring Galaxy Note 7 arbetar Samsung på en ny modell i Galaxy Note-serien, vilken utrustas med 6,2-tumsskärm och väntas lanseras i augusti i år. Läs mer