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
0

Fulkultur om Marvel i film och tv-serier

Fulkultur återvänder till att prata om Marvel och deras superhjältar, men denna gång flyttas fokus från serietidningar till vita duken. Läs mer

12

Kom på din egen shoppingfest och vinn bärbar speldator från CDON

CDON drar åter igång sin shoppingfest Green Friday, där de utlovar erbjudanden i nivå med Black Friday. För att fira tävlar återförsäljaren ut en bärbar speldator värd 15 490 kronor. Läs mer

12

Nintendo sålde 2,7 miljoner Switch-enheter under första månaden

Spelkonsoltillverkaren Nintendo presenterar sin första kvartalsrapport för år 2017, av vilken det framgår att företaget sålt totalt 2,74 miljoner Switch-enheter under mars månad. Läs mer

33

Call of Duty: WWII avtäckt

Trenden trogen tillkännager Activision den senaste delen i spelserien Call of Duty, vilken blir den första på många år som utspelar sig under andra världskriget. Läs mer

121

EU: "Olagligt att titta på piratströmmar"

En ny dom från EU-domstolen slår fast att det är olagligt att ta del av innehåll via piratströmmar. Detta då det anses bryta mot upphovsrättslagen. Läs mer

77

Testpilot: MSI Geforce GTX 1080 Ti Gaming X

Testpiloten Kalle "Flamso" Nilsson sätter MSI:s Geforce GTX 1080 Ti Gaming X på prov, ett kort som utlovar både bättre kylning och överklockningspotential än Founders Edition. Läs mer

83

Tio procent av Windows 10-användarna har uppdaterat till Creators Update

Två veckor efter lanseringen av Creators Update för Windows 10 har en tiondel av användarna uppdaterat till denna, där en stor del utgörs av Microsofts Surface Pro och Surface Book. Läs mer

13

Nvidia släpper drivrutin för Warhammer 40 000: Dawn of War 3

I och med lanseringen av Warhammer 40 000: Dawn of War 3 passar Nvidia på att släppa en ny drivrutin, vilken lägger till stöd för speltiteln samt tre nyligen lanserade VR-spel. Läs mer

15

European Hardware Association nominerar årets produkter inför Computex 2017

Efter överläggningar hos EHA:s nio redaktioner har nomineringarna för årets European Hardware Awards slutförts. Nu inleds röstningsprocessen, varefter vinnarna presenteras på Computex 2017. Läs mer

47

Id Software hyllar AMD Ryzen och lovar optimeringar för nästa spelmotor

Med många kärnor till låga prislappar med AMD Ryzen kommer Id Software lägga mer krut på parallellisering för nästa generations Idtech-spelmotor. Läs mer

55

Svenska operatörer utreds av EU för konkurrensbrott

Fyra svenska mobiloperatörer utreds av EU-kommissionen för kartellbildning och missbrukande av sin ställning på marknaden, något som ska ha missgynnat deras konkurrenter. Läs mer

72

Test: Radeon RX 580 och RX 570 från Sapphire och Powercolor

Med en förfinad variant av Polaris under bältet utmanar AMD i mellanklassen med nya Radeon RX 500-serien. SweClockers sätter tänderna i två modeller på prov i en rykande färsk testsvit. Läs mer