Af Natasja Broström, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
I januar satte det canadiske firma D-Wave en ny, forbedret computer til salg. D-Wave 2000Q, som kan erhverves for den nette sum af 15 millioner dollar eller 104 millioner danske kroner. Det er dog ikke en almindelig computer. Inde bag det tre meter høje kabinet sidder en chip med over 2000 kvantebit eller qbit, hvilket måske gør 2000Q til verdens stærkeste computer.
En kvantecomputer som 2000Q opererer på det atomare plan med en chip, som kræver nedkøling til nær det absolutte nulpunkt på minus 273,15 grader. Den lave temperatur holder atomerne stabile og i ro, så de er til at kontrollere.
Computeren kræver også software designet af kvalificerede kvantefysikere og matematikere. Kort sagt har kvantecomputere særlige, for ikke at sige besværlige krav.
Mens første problem i det store hele er overladt til at blive løst af hardwarefirmaer som D-Wave, har for eksempel Microsoft, IBM og Aarhus Universitet valgt at løse softwareproblemet ved hjælp af ”Wisdom of the Crowds”: indsamling og sammenligning af data fra en tilstrækkelig stor gruppe mennesker med tilpas forskellig baggrund.
I praksis er det alle os, som har lyst til at være med til at teste programmer og open-source software, som universiteter, it- og softwarefirmaer har lagt frit tilgængelig på nettet.
Leg med en kvantecomputer og atomer
Testerne skal, gennem ofte grafisk primitive opgaver, hjælpe forskerne med at afdække, hvordan de bedst muligt kan manipulere atomerne og foretage kvanteberegninger.
Traditionelle computere opbevarer data i bits, som repræsenterer enten 1 eller 0, mens kvantecomputere bruger qbits, hvor værdien kan være 1 og 0 samtidig, den såkaldte superposition.
Kvantecomputere kan regne på flere talværdier på samme tid og er dermed ufattelig meget hurtigere til at løse en regneopgave. At håndtere atomer kræver hurtighed og en sikker hånd.
På Aarhus Universitet bruger forskerne på Institut for Kemi og Fysik en optisk ”pincet” til opgaven.
Indsamling af emperi
I spillet Quantum Moves har over 150.000 frivillige deltagere fra hele verden med mus og tungen lige i munden styret en skvulpende mængde væske fra A til B. Gevinsten for forskerne er, at den menneskelige hjerne er i stand til at vurdere, om en bevægelse på forhånd er tiden værd at udføre, hvorimod en computer begynder fra en ende af og tester alle muligheder først.
Hos IBM, der, ligesom Google og NASA, ejer en D-Wave-kvantecomputer, har man The Quantum Experience, en platform i skyen, hvor testerne så at sige komponerer algoritmer og arbejder med qbits og simuleringer, som er mulige gennem kvanteprogrammering.
Indholdet er baseret på IBM’s research gennem 35 år, for kvanteprogrammeringen og ønsket om at fremstille en kvantecomputer er ikke ny.
Det er til gengæld muligheden for at forbinde testere via internettet med programmører, tech-firmaer og producenter. Målet er at kunne fremstille en kvantecomputer, der ikke kræver en temperatur tæt på den i det ydre rum, og som ikke fylder det samme som den danske elektronhjerne fra 1950’erne, DASK.
Test selv en kvantecomputer her:
www.research.ibm.com/quantum
IBM Quantum Experience er en softwareplatform i skyen, hvor alle kan teste deres evne til at tumle med kvanteberegninger.
http://stationq.github.io/Liquid
Liquid er Microsofts simuleringssoftware, som indeholder et programmeringssprog, hvor algoritmer kan afprøves i et kvantemiljø.
www.scienceathome.org
Spilsamling udviklet af blandt andre spildesignere og forskere fra Aarhus Universitet. Spillene tester menneskers evne til at finde de hurtigste løsninger på et matematisk problem.
https://github.com/dwavesystems/qbsolv
https://github.com/lanl/qmasm
Qbsolv og Qmasm er to open-source-programmer, som kan modificeres og testes af alle med forstand på matematik og programmering.
https://qis1.ex.nii.ac.jp/mequanics/en/play.php
meQuanics er et japansk, browserbaseret spil, hvor gåder illustrerer en kvantealgoritme, som skal optimeres.
Datatid TechLife har her ”komponeret” en kvantealgoritme i IBM’s softwareplatform, IBM Quantum Experience.