Fremtiden er her: Kvanteberegning

Ved å forstå den mikroskopiske verdenen kan du designe teknologier som er i stand til å gjøre kvalitative gjennombrudd i informasjonsbehandling. På den annen side byr teknologiske revolusjoner på nye sikkerhetsutfordringer.

Vurdert og godkjent av psykologen Gema Sánchez Cuevas.

Skrevet av Patricia Grande Yeves

Siste oppdatering: 27 desember, 2022

Teknologiske gjennombrudd viker vei for en stadig skiftende og fremadstormende verden. I dag er digital leseferdighet viktig og nødvendig, da det forkorter gapet mellom sosial og økonomisk utvikling. Kort sagt, lever vi alle i et samfunn der teknologiske gjennombrudd er nøkkelen til fremgang. I dag skal vi ta for oss kvanteberegning.

Den digitale verden

I dag er nesten alt en datamaskin gjør basert på et binært språk, en rekke nuller og enere. Imidlertid kan ikke disse sifrene kombinere seg selv for å lagre eller behandle informasjon. På grunn av dette har det vitenskapelige samfunnet jobbet med den neste store tingen: kvanteberegning. Hvis du er heldig, kan du begynne å leve i en kvantealder snart nok.

I denne artikkelen analyserer vi hva kvanteberegning er, samt hvilke fordeler denne forstyrrende teknologien kan gi verden. Dessuten kan det muligens avslutte dagens digitale tidsalder.

Grunnleggende konsepter som hjelper deg med å forstå kvanteprosessering

Gjennom historien har mennesker brukt vitenskap for å forstå hvordan naturen fungerer og utvikle nye teknologier. På begynnelsen av 1900-tallet banet studier basert på visse fysiske fenomener veien for kvantemekanikk, noe som forklarer hvordan den mikroskopiske verden fungerer.

Disse studiene oppdaget at den mikroskopiske verden fungerer på motsatt måte. Den er helt annerledes enn den makroskopiske verdenen. Noen av tingene som oppstår i den mikroskopiske verdenen er:

• Først og fremst, kvantesuperposisjon. Et prinsipp som beskriver hvordan en partikkel kan eksistere i forskjellige tilstander samtidig.
• For det andre, kvanteforviklinger. To separate partikler kan kobles sammen på en måte der den andre vet når den ene har forskjellige interaksjoner.
• For det tredje, kvanteteleportering. Den bruker kvanteforviklinger for å sende informasjon fra et sted til et annet uten fysisk bevegelse.

Dermed ville kvanteteknologier være basert på disse kvanteprinsippene av subatomisk art. Forståelsen av den mikroskopiske verden lar oss designe teknologier som kan forbedre menneskers liv.

Hva er kvanteberegning?

Som vi nevnte ovenfor, bruker klassisk databehandling binært språk. Hver gang du samhandler med en enhet, oppretter, endrer eller ødelegger du kjeder av enere og nuller på en datamaskin, kjent som bit.

Kvanteberegning bruker en grunnleggende informasjonsenhet kalt qubit. I motsetning til bit, kan qubit være en av de uendelige tilstandene mellom 0 og 1. Dette fenomenet er kjent som kvantesuperposisjon.

Det er verdt å merke seg at denne systemendringen ikke vil gjøre kvantedatamaskiner raskere enn dagens. Likevel vil disse algoritmene tillate datamaskiner å behandle informasjon annerledes. For eksempel kan en kvantedatamaskin endre dagens kryptografi.

Viktigheten av kvanteberegning

Det er allerede noen få teknologier som bruker kvantefenomener, for eksempel laser eller MR-maskiner. Store gjennombrudd innen kvanteteknologi vil ha en banebrytende påvirkning i praktisk talt alle deler av livet ditt. For eksempel vil kvanteberegning risikere autentisering, utveksling og sikker lagring av data og ha en veldig stor innvirkning på nettsikkerhet eller “blockchain”.

Imidlertid kan det også skyve AI (kunstig intelligens) fremover, gi mer hemmelighold til militær kommunikasjon, eller la ubåter reise uten å avhenge av satellitter. Den kjemiske industrien kan også bruke denne teknologien til å designe nye materialer og kjemikalier og simulere reaksjoner fra fysiske komponenter. I tillegg vil distribusjonen av varer kunne forbedres innen logistikk.

Så hvis kvanteberegningen fortsetter å utvikle seg, vil du være en del av den første generasjonen som eksperimenterer den enorme veksten av beregningskapasiteter. Foreløpig investerer laboratorier i det. Regjeringer har også vist stor interesse i denne nye teknologien.

I 2017 investerte USA 2,2 milliarder kroner i kvanteberegning. Kina og Europa har ledende foretak på rundt 10,2 milliarder kroner. Verdensmaktene er ivrige etter å lede teknologiløpet.

Kvantedatamaskiner er imidlertid fremdeles vanskelig å bygge, oppbevare og programmere. Selv om det allerede er noen få kvantedatamodeller på markedet, overstiger ingen av dem de klassiske datamaskinene. På en måte pågår fortsatt kampen for å få “kvantepressmiddelet”.