Quantum Computing: Airborne

Google har opnået et historisk gennembrud for udviklingen af quantum computing. Perspektiverne er svimlende.

Google har gennemført en vellykket demonstration af såkaldt “Quantum Supremacy”.

I Kina, Europa, Australien, USA og andre steder i verden arbejder forskere på at udvikle quantum computere, og der findes flere fungerende opstillinger i forskellige laboratorier.

Quantum computing rummer i princippet mulighed for at opnå en grad af computerkraft, der er uden sammenligning med eksisterende teknologier inden for computing.

Bestræbelsen på – og kapløbet om – at gennemføre en praktisk demonstration af den teoretiske mulighed for at opnå helt ekstrem computerkraft, har stået på i årtier.

Målstregen er blevet betegnet som “Quantum Supremacy”, som betyder, at forsøget skal kunne demonstrere, at det faktisk er muligt at få en quantum computer til at gennemføre en beregning, der både teoretisk og praktisk er helt uden for rækkevidde for selv de kraftigste supercomputere.

I Googles forsøgsopstilling lykkedes det at få en quantum computer til at gennemføre en beregning på 200 sekunder, som det ud fra en teoretisk beregning ville have taget verdens kraftigste supercomputer mindst 10.000 år at gennemføre (eller herfra og tilbage til menneskers første forsøg på at udvikle agerbrug).

Ovre hos IBM, der indtil for nylig er blevet anset for at holde førertrøjen i kapløbet om at demonstrere “Supremacy”, blev meldingen fra Google modtaget med betydelig skepsis.

Men flere af de førende forskere inden for dette ret specielle forskningsfelt, hvor alle kender alle, har nikket anerkendende til den rapport, som Google har offentliggjort i tidsskriftet, Nature.

13112019-02
Googles quantum computer “Sycamore” med team.

Der er stadig lang vej til, at quantum computing på “Supremacy”-niveau vil være til rådighed for praktisk anvendelse.

Ved offentliggørelsen af resultatet sammenlignede Googles CEO, Sundar Pichai, begivenheden med Brødrene Wrights første demonstration af en motordrevet flyvemaskine.
Demonstrationen fandt sted den 17. december 1903 på en mark i North Carolina, USA, og flyveturen varende 12 sekunder.

Dette gennembrud gjorde ikke med ét slag flyvning til en praktisk mulighed, men demonstrationen viste for første gang, at flyvning i en motordrevet maskine faktisk kunne lade sig gøre (hvad der dengang ikke var ret mange, der troede på).

Den type gennembrud betyder en verden til forskel, når det gælder om at rekruttere talent og rejse kapital til den fortsatte udvikling af teknologien, og Googles demonstration af “Supremacy” vil utvivlsomt medføre et markant løft for hele forskningen omkring quantum computing.

Og der er stadig meget at forske i.

Quantum computing repræsenterer noget af det mest mærkelige og det mest vanskelige inden for computervidenskab (hvilket efterhånden siger ikke så lidt).

Teknologien udfordrer nogle af vores helt basale forestillinger om, hvordan verden hænger sammen. De mennesker, der arbejder inden for feltet, skal ikke alene på et rent teoretisk plan acceptere relativitet, men skal også på det praktiske plan arbejde med materiale, der kan være flere steder på samme tid og som kan være både sort og hvidt på samme tid. For at bringe systemerne fra teori til praksis kræver det blandt andet, at kernen i maskineriet bliver kølet ned til tæt på det absolutte nulpunkt på -273,15 grader. Det hele er, med Googles CEO, Sundar Pichais ord, så svært, som det kan blive.

Men skulle det inden for de næste par årtier eller tre lykkes at udvikle en teknologi, der kan håndtere quantum supremacy på et operationelt plan, så er de potentielle gevinster enorme.

Med regnekraft af den kaliber ville det for første gang blive muligt for mennesker at opnå et detaljeret kendskab til mekanikken i de mindste byggesten i naturen i form af atomer og molekyler. Kompleksiteten i disse byggesten er så massiv, at det med eksisterende teknologier er uden for rækkevidde at opnå en sådan forståelse.

Hvis det lykkes at opnå denne indsigt, vil det kunne åbne nye verdener for udvikling af medicin, for udvikling af grønne teknologier og for udvikling af fødevareproduktion.

Ikke mindst vil quantum supremacy kunne bringe udviklingen og anvendelsen af kunstig intelligens ind i en helt anden boldgade, end den, der spilles på i dag.

Men inden vi når dertil, så vil forskellige stadier på vejen i udviklingen af quantum computing åbne for nye muligheder i en lang række brancher, først og fremmest til behandling af de eksploderende mængder af data, der i dag er knyttet til de fleste former for økonomisk aktivitet.

Eksperter i branchen anslår, at nye typer af løsninger, der bygger på en kombination af quantum og traditionelle computere, allerede i de kommende ti til tyve år rummer et økonomiske potentiale, der er af samme størrelsesorden, som det meste af den eksisterende computerindustri. 

Googles gennembrud har vakt bekymring blandt sikkerhedseksperter, fordi kraftige quantum computere vil kunne anvendes til at trænge igennem alle kendte sikkerhedssystemer og krypteringsmetoder.

Det er muligvis Pandoras æske, der nu er blevet åbnet, selvom låget foreløbigt kun står på klem.

13112019-03
Googles CEO, Sundar Pichai ved siden af quantum computeren “Sycamore”

Henvisninger og baggrund: 12-11-2019

Mikael Lynnerup