De kan blive helte i næste IT-revolution

Nyt dansk topforskningscenter skal sætte skub i den kommende IT-revolution, der bl.a. vil byde på lynhurtige kvantecomputere. Mød de snurrige hjerner bag.

Professor Jan Philip Solovej (th.) og hans nære kollega, professor Matthias Christiandl, i intens diskussion om de svimlende perspektiver i Københavns Universitets nye teoretiske kvanteforskningscenter QMATH. Fold sammen
Læs mere
Foto: Ida Marie Odgaard

I et beskedent kontor i et fjernt hjørne af H. C. Ørstedsinstitutet på Københavns Universitet sidder to professorer med alt andet end beskedne ambitioner.

Med deres snurrige hjerner vil de forsøge udvikle et langt bedre teoretisk grundlag for den vilde IT-revolution, der næsten uundgåeligt venter menneskeheden om få årtier.

Det vil sige en fremtid, hvor man koder information ind i stoffets mindste bestanddele, i atomer og deres partikler. Altså på kvanteskala. Hvilket med næsten usvigelig sikkerhed vil føre til udvikling af eksempelvis lynhurtige kvantecomputere, et kvanteinternet og for den sags skyld til dybt avancerede maskiner, som vi ikke engang kan se: nanomaskiner.

Læs: Han jagter det største svar

»Populært sagt vil vi prøve at udvikle software til kvantecomputere og i det hele taget gøre en indsats for bedre at forstå, hvad information er nede på kvanteskalaen,« forklarer professor i matematisk fysik, Jan Philip Solovej og får nikkende opbakning fra den tyskfødte professor i kvanteinformationsteori, Matthias Christandl.

I de kommende år får de fornøjelsen af at boltre sig på det matematiske kvanteforskningscenter QMATH. Centeret åbner i morgen, tirsdag, og er blevet til på baggrund af en bevilling på 30 mio. kr. fra Villum Fonden.

Dermed har København alle muligheder for at blive et af de store internationale kraftcentre i den bebudede kvanterevolution, for i forvejen råder universitetet over centre, der beskæftiger sig med den mere praktiske og eksperimentelle udvikling af bl.a. kvantecomputere.

Læs: Bohrs atommodel forandrede verden

For ca. 100 år siden stod fysikere som Bohr, Einstein og Heisenberg i spidsen for den første kvanterevolution. Med deres opdagelser om atomers og dermed stofs egenskaber åbnede der sig en helt ny og på mange måder bizar verden, hvor de klassiske og newtonske fysiklove ikke længere er gældende.

»Nu er den nye kvanterevolution i gang. Videnskaben har erkendt, at kvantefysikken giver os helt nye muligheder for at kommunikere, lave beregninger og på længere sigt udvikle kraftige kvantecomputere. Det kan sagtens komme til at forandre lige så meget som internettet,« siger professor Solovej, der bliver centerleder på QMATH.

De to topforskere erkender, at kvantefysikken og den underliggende matematik er »ekstremt kompleks«. Men de deler villigt ud af mulighederne i den revolution, som de nu vil være katalysatorer for.

»Vi skal bl.a. finde ud af, hvad man kan gøre med en kvantecomputer,« siger Matthias Christiandl.

Læs: Forskere vil lave universets koldeste sted

Som eksempel nævner han »handelsrejsendeproblemet« – et klassisk eksempel, som en traditionel computer har vanskeligt ved at beregne:
En sælger skal fra A til B, men undervejs også en tur forbi Hamborg og Aarhus. Hvilken rute er den korteste?

En gængs computer finder svaret ved at undersøge samtlige muligheder. En kvantecomputer kan imidlertid »se« alle muligheder på samme tid og dermed levere et lynhurtigt svar på den optimale rute.

»Der er muligheder i kvante-IT, som slet ikke eksisterede før. Jeg har bare næsten ikke fantasi til at forestille mig, hvad det vil kunne medføre, og hvis jeg vidste det, ville jeg investere i det med det samme,« siger Jan Philip Solovej.

Læs: Danske forskere vil gøre som i Star Trek - teleportere

Men en af de næsten bevidsthedsudvidende muligheder er kvanteteleportation, understreger de. Det vil sige opløsningen af et objekt og i samme åndedrag en nøjagtig genskabelse af det et helt andet sted.

Allerede i dag er det eksperimentelt muligt over kortere afstande med enkelte atomer. Men i fremtiden bliver det måske muligt at gøre med egentlige genstande – og hvem ved – med mennesker.