»Jeg har en finger med i spillet«: Dansk professor og hans team kan have medvirket til kvantespring for computere

I noget, der ligner evigheder, har man talt om, at den fabriksfremstillede kvantecomputer ligger årtier ude i fremtiden. Men nu leverer it-giganten Microsoft et så afgørende gennembrud, at virksomheden forventer, at den dybt revolutionerende sag pludselig bare ligger få år ude i fremtiden. Tilmed er en væsentlig del af den teknologiske landvinding sket gennem årelang forskning på Microsofts store kvantelaboratorium i Lyngby ved København. Det hele handler om en spritny kvantechip, som Microsoft har døbt Majorana 1, og nyheden blev under store armbevægelser offentliggjort fra Californien sent onsdag eftermiddag dansk tid. En effektiv kvantecomputer kan udføre beregninger, som selv de største traditionelle supercomputere ikke er i stand til, og den kan potentielt set revolutionere alt fra lægemiddeludvikling til batteriteknologi. »Hardwaren er primært udviklet i Lyngby, og jeg er bare super glad på Microsofts vegne over, at det nu er lykkedes. Jeg synes, at det er fantastisk.« Sådan lyder det fra professor Peter Krogstrup, der i dag står i spidsen for Novo Nordisk Fondens milliarddyre kvantecomputersatsning på Niels Bohr Institutet under Københavns Universitet. Men indtil for få år siden var han chefudvikler på Microsoft Quantum Materials Lab i Lyngby, hvor langt det meste af hardwaren er udviklet. Han fortsætter: »Selvom jeg ikke har bidraget i det sidste stykke tid, så føler jeg stadig, at jeg har en finger med i spillet.« I disse dage er Peter Krogstrup i Microsofts hovedcenter for kvantecomputerforskning i Santa Barbara i Californien for at deltage i offentliggørelsen af den sindrige kvantedims, der potentielt kan sætte Googles nylige og meget omtalte kvantechip, Willow, til vægs. Peter Krogstrup vurderer, at Google med Willow er længere fremme end Microsoft med det, der kan kaldes for teknologisk parathed: »Til gengæld vil jeg vurdere, at potentialet er større med Microsofts tilgang. Hvis Microsoft kan vise, at de virkelig kan få det til at virke, så rummer det en masse fordele i forhold til at skalere det op til en storskala supercomputer.« Også kernefysikeren Hans Henrik Knudsen, der er chef for og medstifter af startupvirksomheden Kvantify, er voldsomt begejstret og kalder Microsofts kvantechip for »et potentielt kæmpestort gennembrud«. »Det kan sagtens være Microsofts platform, der vinder på den lange bane. Det er en helt ny måde at lave qubits på,« fortsætter han. Hverken fast, flydende eller luft Det danske navn for qubit er kvantebit, og det er selveste byggestenen i kvantecomputere. En kvantebit udnytter den paradoksale fysik, der foregår helt nede på det allermindste plan i universet. Det vil sige i kvanteverdenen, hvor en partikel eller en bølge kan være to steder på én gang. I kraft af sine kvantebits kan en kvantecomputer i en vis forstand – og meget billedligt talt – være alle steder på samme tid og dermed på et splitsekund finde løsningen på ekstremt komplekse problemstillinger. Kvantebits er bare hidtil kommet med en pris i form af støj, der forurener resultaterne. Google hævder med Willow ganske vist at have løst en væsentlig del af støjudfordringen, men Microsofts tilgang med Majorana 1 er så radikalt anderledes, at den så at sige kan hæve sig op over støjen. Det skyldes, at den benytter sig af en såkaldt topologisk arkitektur – en ganske anderledes stoftilstand, der hverken er fast, flydende eller i luftform. Det er en arkitektur, som Microsofts kvanteforskere har brugt næsten to årtier på at udvikle og forfine. Og nu er virksomheden så langt fremme, at den tør offentliggøre gennembruddet, hvilket blandt andet sker i form af et studie i det videnskabelige tidsskrift Nature. Det hele betyder, mener it-giganten, at man nu har vist vejen til skabelsen af en kvantechip, som man kan holde i sin hule hånd – og som kan indeholde ikke færre end én million kvantebits. Hvilket hidtil har været det rene science fiction. Det vilde potentiale Ifølge Microsoft vil en kvantecomputer med en million kvantebits kunne løse utallige problemer, som selv verdens kraftigste supercomputere må give op over for. Det kunne blandt andet dreje sig om udvikling af egentlige selvhelende materialer, for eksempel på fly eller broer. Hvis en revne er begyndt at opstå, reparerer materialet helt af sig selv revnen, så der ikke pludselig opstår katastrofer. Men det kunne også dreje sig om udvikling af nye lægemidler, af stoffer, der kan nedbryde mikroplastik i naturen, eller enzymer, som kan øge høstudbyttet og medvirke til at skabe mere tørkeresistente afgrøder. Peter Krogstrup peger i den forbindelse på, at kvantecomputere kommer til at supplere ai eller kunstig intelligens samt det, man kalder high performance computing (HPC) eller højpræstations-databehandling. »I kombination med hinanden kan man i høj grad accelerere databehandling, og for eksempel vil man i langt højere grad kunne modellere kompleksiteten i naturen,« forklarer professoren. Hans Henrik Knudsen supplerer: »Det her gennembrud fremrykker tidspunktet for, hvornår mange virksomheder skal til at tage kvantecomputing seriøst. Det tidspunkt er nu, hvis man for eksempel arbejder med kemi eller lægemiddeludvikling.« Berlingske har tidligere beskrevet, hvordan Danmark i forhold til sit befolkningstal befinder sig i en høj vægtklasse, hvad angår forskning i kvantecomputere. Det dokumenteres ikke bare af Microsofts aktuelle gennembrud, der delvist er sket herhjemme. Man kan også nævnes Novo Nordisk Fondens milliardinvestering, der om måske et årti kan bære frugt i form af udviklingen af helt nye og revolutionerende lægemidler, der ikke kan skabes med hjælp fra selv de største konventionelle supercomputere. Dertil kommer, at forsvarsalliancen NATO har investeret i et kvanteteknologisk center ved navn Deep Tech Lab – Quantum i København. Endelig har universiteterne i København, Aarhus og Odense samt DTU laboratorier dedikeret til forskning i kvantecomputere og lignende. Det hele kan i vid udstrækning føres tilbage til atomfysikeren Niels Bohr, der anses som en af kvantefysikkens fædre. Det har lige siden 1920erne gjort København til lidt af et internationalt trækplaster for kvanteforskere. https://www.berlingske.dk/videnskab/jeg-har-en-finger-med-i-spillet-dansk-professor-og-hans-team-kan-have