Kvantedatamaskiner
Ønskjer du å delta i debatten? Då kan du sende innlegget ditt til ordskifte@dagogtid.no
I Lars Nyre og Bjørnar Tessem sin artikkel om kvantedatamaskiner i førre utgåve av Dag og Tid (29. april) hadde dei ei viktig melding til oss: Vi må få augo opp for framveksande teknologiar no mens vi enda kan forme utviklinga!
Då vi på OsloMet «avduka» kvantedatamaskinene våre i fjor, heldt instituttleiar Laurence Habib ein tale med langt meir substans enn ein gjennomsnittleg festtale. Ho såg for seg ein universitetsleiar på 1920-talet bli spurd om det minst nyttige som føregjekk ved institusjonen. Svaret var at nokre matematikarar sat i ein mørk krok og jobba med binær logikk – rekning med 0 og 1. I ettertid veit vi at slikt arbeid la grunnlaget for å utvikle datamaskinar og slikt – ting vi er ganske påverka av i dag.
Om vi samanliknar situasjonen då med utviklinga av kvantedatamaskina nå, er der likskapar. Men der er også ein viktig forskjell: Den gongen kunne dei ikkje vite kva som var på gang; dei visste ikkje at dei ikkje visste. No veit vi at vi ikkje veit. Vi veit ikkje korleis framtida vår vil bli påverka av kvantedatamaskina, men vi veit at konsekvensane kan bli store – gå godt og vondt.
Dersom denne framveksande teknologien har stoff i seg til å endre verda og påverke oss alle, burde vi alle også vite litt om det. Og vi bør følgje nøye med på kva kjemper som IBM og Google får til med prototypane sine – med både optimisme og skepsis.
Det er ikkje slik at kvantedatamaskiner vil kunne gjere alt mykje raskare; ei kvantedatamaskin er noko heilt anna enn ei maskin med veldig rask prosessor. Ho er berre annleis – på same måte som at kvantefysikken er annleis. Mykje kan seiast om det. Men lat oss prøve å koke det ned: Ein bit – 0 eller 1 – er den minste informasjonseininga i ei «vanleg» datamaskin; når vi set saman sekvensar av bits, veks informasjonsmengda lineært. Om vi gjer det same med kvante-bits, derimot, veks informasjonsmengda eksponentielt; den blir dobla for kvar kvantebit vi legg til. Ei kvantedatamaskin med snautt 60 kvantebits vil kunne gjere ting som vanlege datamaskinar ikkje kan gjere – nokon gong. Dette har som føresetnad at vi klarar å «samanfiltre» alle moglege bit-sekvensar; eitt sett av kvantebits vil kunne innehalde alle moglege kombinasjonar av 0-arar og 1-arar samtidig. Og all denne informasjonen vil kunne handterast i éin operasjon.
Slike idear gir inga meining innan den klassiske måten å sjå den fysiske verda på, men innan kvantefysikken heng det på greip.
Der er også komplikasjonar. Og sjølv om potensialet er stort, er det på ingen måte opplagt korleis ein kan utnytte desse mystiske eigenskapane til å gjere utrekningar meir effektivt. Men visse algoritmar med kvantefordel er kjende. Når enkelte av desse blir implementert på større og meir nøyaktige kvantedatamaskiner enn dei som finst no, kan det få store konsekvensar. Mange løftar fram kryptering her, men kanskje er optimering eit meir relevant stikkord – med mogleg bruk innan både prosessindustri, diagnostisering, farmasi, logistikk og maskinlæring / kunstig intelligens.
Sidan kvantedatamaskinar kan handtere informasjon på heilt andre måtar enn tradisjonelle maskinar, må dei også programmerast på heilt andre måtar. Og kunnskapen om korleis dette kan gjerast, kan ikkje vere avgrensa til fysikarar, logikarar, matematikarar og andre spesielt interesserte.
Vi er i gang med å undervise datastudentar i å skrive kvantekode og håpar fleire utdanningar hiv seg med. Kanskje er det ein av desse studentane som oppdagar den neste store kvantealgoritmen – og forandrar verda?