Ehkä olet yksi niistä, jotka odottavat kvanttitietokonetta, jonka ilmestymisestä meille on kerrottu useiden vuosien ajan.
Jo tässä vaiheessa DTU:n apulaisprofessori Sven Karlsson alkaa näyttää hieman jännittyneeltä, sillä hänen kumppaniensa joukossa on kaksi kvanttitietokoneita valmistavaa ja myyvää eurooppalaista yritystä AQT ja IQM.
"On yleinen väärinkäsitys, että kvanttitietokonetta ei vielä ole olemassa. Se on jo olemassa, joten meidän ei tarvitse odottaa sitä. Nykyaikaiset kvanttitietokoneet eivät kuitenkaan ole vielä tarpeeksi suuria, mikä tietysti rajoittaa laskelmien monimutkaisuutta, mutta niitä on olemassa ja ne ovat jo käytössä", Sven Karlsson sanoo.
Yksi esimerkki on IBM:n kvanttitietokoneet, joita kuka tahansa voi käyttää Internetin kautta. Lisäksi kvanttitietokoneita on tieteellisissä laboratorioissa, supertietokonekeskuksissa, yliopistoissa jne. - kaikkialla maailmassa. He ovat myös niitä asiakkaita, joille AQT ja IQM myyvät tuotteitaan.
Kvanttitietokoneiden luominen suurella määrällä kvanttibittejä ei ole vielä mahdollista. Kvanttibittejä käytetään tietojen käsittelyyn tietokoneessa, joten kvanttibittien pieni määrä rajoittaa kvanttitietokoneen suorittamien laskelmien monimutkaisuutta. Siksi Sven Karlsson luonnehtii nykyistä käyttöä ensisijaisesti kokeelliseksi, joka tarjoaa mahdollisuuden leikkiä ja ymmärtää teknologiaa.
"Nykyaikaisten kvanttitietokoneiden tekninen taso on jossain määrin samanlainen kuin nykyaikaisten tietokoneidemme ensimmäinen kehitysvaihe. Kun ne ilmestyivät ensimmäisen kerran 1950-luvulla, niitä oli vain rajallinen määrä, ja silloin he eivät pystyneet tekemään enempää laskelmia kuin mikään laskin pystyy tekemään nykyään."
On kuitenkin esimerkkejä kvanttitietokoneella suoritetuista laskelmista. Yksi Sven Karlssonin tuntemista laskelmista tehtiin koronaviruspandemian aikana.
Italian jalkapalloliigan piti osata parhaiten ajoittaa ottelut niin, että eri jalkapallojoukkueet olisivat mahdollisimman vähän yhteydessä toisiinsa tartuntariskin vähentämiseksi. Lisäksi pelaajien matkoja piti rajoittaa, koska lentomatkustaminen oli kiellettyä.
”Kvanttitietokone sopii hyvin sellaisiin laskelmiin, jotka vievät liian paljon aikaa perinteiselle supertietokoneelle. Kvanttitietokone voi tarkastella monia ratkaisuja samanaikaisesti ja on siksi tehokkaampi sellaisissa laskelmissa kuin supertietokone", Sven Karlsson sanoo.
Sven Karlssonin ja hänen kollegoidensa AQT:ssä ja IQM:ssä yhteistyö sisältää laitteiston ja ohjelmiston kehittämisen, jota tarvitaan kvanttitietokoneen yhdistämiseen supertietokoneisiin.
"Tulevaisuuden kvanttitietokoneet yhdistetään aluksi enimmäkseen suhteellisen pieneen määrään korkean suorituskyvyn laskentakeskuksia, joissa on supertietokoneita, joita on olemassa ympäri maailmaa. Nämä keskukset ovat jo luoneet infrastruktuurin, jolla on tarvittava osaaminen kvanttitietokoneiden kanssa työskentelemiseen, ja on myös järkevää investoida olemassa oleviin keskuksiin. Nykyään kvanttitietokone maksaa noin 150 miljoonaa Tanskan kruunua, joten se on suhteellisen suuri investointi", Sven Karlsson sanoo.
Kvanttitietokone ei korvaa supertietokoneita. Sen sijaan se täydentää niitä ja sitä käytetään kapea-alaisiin laskelmiin. Kvanttitietokoneella ei myöskään ole omaa käyttöliittymää, vaan siihen päästään supertietokoneiden kautta.
Kvanttitietokoneiden tuotannon alkamisen yhteydessä alkaa laajamittainen standardointityö kaikkialla maailmassa. Se sisältää standardit kaikille kvanttitietokoneen muodostaville laitteisto- ja ohjelmistoosille. Toivomme voivamme estää tehottomuudet, joita kamppailemme muilla tekniikan aloilla, kuten sen, että voimme käyttää vain yhden tyyppistä laturia matkapuhelimessamme.
"Haluamme kehittää yhteisiä standardeja, jotta kaikkialla maailmassa voimme ymmärtää ja käyttää kvanttitietokoneen eri komponentteja samalla tavalla. Tämä on tehtävä tässä varhaisessa vaiheessa, jotta emme riskeeraa yksittäisten maiden tai osien maailmaa ottavan käyttöön erilaisia standardeja", Sven Karlsson sanoo.
Sven Karlsson johtaa ryhmää tutkijoita ja toimijoita, joilla on syvällinen kokemus ja tietämys kvanttitietokoneista ja jotka tapaavat tulevina vuosina luodakseen tunnustettuja standardeja, joita voidaan käyttää tulevassa tuotannossa.
Lue myös: