Nya miljoner ska göra den svenska kvantdatordrömmen verklig

2021-03-15 14:42  

Kvantdatorprojektet vid Chalmers dubblerar nästan sin budget. Målet är att bygga en svensk kvantdator – men än så länge är det en (eller ganska många) bit(ar) kvar. ”Det finns både teknologiska och teoretiska problem kvar att lösa”, säger professor Per Delsing.

Det har nu gått mer än tre år sedan Wallenberg Centre for Quantum Technology (WACQT), som leds av Chalmers, startade. Det tolvåriga projektet har som mål att bygga en kvantdator med hundra kvantbitar, men också att höja kompetensnivån inom kvantteknologi i Sverige. 

Ett genombrott kom förra året, när en kvantdator bestående av två kvantbitar löste ett optimeringsproblem för flyglogistik. Just nu jobbar forskarlaget med två olika datorer, en bestående av fem kvantbitar, och en bestående av 20 kvantbitar. 

– Vi hoppas kunna köra algoritmer med fem kvantbitar ganska snart, men det är nog ett år kvar innan vi kan göra det med 20 kvantbitar, säger Per Delsing, professor i fysik vid Chalmers och programdirektör för WACQT.

Läs mer: Här byggs ”superkylskåpet” till IBM:s kvantdator

Förbättrar materialet i chippen

För att konkurrera med dagens datorer behöver en kvantdator ha minst femtio kvantbitar. 2019 gjorde Google ett experiment med en kvantdator med 53 kvantbitar. Enligt en artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature löstes ett problem som skulle ta minst 10 000 år för världens snabbaste superdator på tre minuter, vilket ger en fingervisning om kraften i kvantdatorer. 

På Chalmers har de en hel del kvar till en dator med femtio kvantbitar. Men det handlar inte bara om antalet, utan också bitarnas kvalitet. Därför är ett av Chalmersforskarnas fokus nu att förbättra materialet i de supraledande chip som kvantbitarna består av.

En kvantbit består av aluminium och kisel. Foto: Julia Sjöberg

– Kvantbitarna består av aluminium på kisel, och de är väldigt känsliga för föroreningar, speciellt sådana som kan växelverka med kvantbitarna på samma frekvens. Vi jobbar för att försöka förstå vilka föroreningar det är och hur man kan minska kopplingen till dem, och deras antal, säger Per Delsing.

Läs mer: Så ska Lund bana väg för snabbare kvantdatorer

Kan använda nanofotonik

Ett annat fokusområde är att studera hur nanofotonik kan användas för att ansluta kvantdatorer till internet. 

– För att skicka kvantinformation över internet skulle en kvantdator behöva prata med optiska fibrer. Problemet är att kvantdatorerna jobbar med väldigt låga frekvenser, och optiska fibrer med höga. Då måste kvantinformationen översättas, vilket har visats möjligt i försök. Men effektiviteten måste förbättras, säger Per Delsing. 

För att lyckas med allt detta går centrets budget för de kommande fyra åren nu från 45 till 80 miljoner kronor. Pengarna kommer i huvudsak från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, men också från universiteten och industrin. 

– När vi skalar upp och bygger fler kvantbitar kostar utrustningen mer, och vi behöver fler personer som kör den. Det kostar. Men det betyder också att vi kan lägga mer krut på att göra bättre kvantbitar, säger Per Delsing.

Läs mer: Europa får en kvantdator på 100 qubits och Chalmers bygger kretsarna

Hård konkurrens om talangerna

I dag jobbar 87 personer i centret på något sätt, och de ska nu bli 40 personer fler. Det första steget är att rekrytera 15 postdoktorer. Men konkurrensen om talangerna är hård. 

– Det finns väldigt många liknande satsningar och ett begränsat antal personer som kan teknologin. Mycket handlar om att presentera ett intressant projekt, och där har vi en fördel med vårt stora center. Sen är svenska forskarlöner kanske inte de mest konkurrenskraftiga, jämfört med universitet i andra länder men framför allt med företag som IBM och Google, säger Per Delsing.

Hur fungerar egentligen en kvantdator? Det har Ny Teknik tidigare förklarat i den här artiklarna:

Läs mer: Så fungerar en kvantdator
Läs mer: Så programmerar man en kvantdator

Henning Eklund

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt