Vetenskapsrådet
"Vår herre har skapat nötterna, men han har inte knäckt dem."
- Johann Wolfgang von Goethe
Det här är tidningen Tentakels arkiverade webbsidor. Tidningen lades ned 2011.
Februari 2009 Nr 1

<span class="bldtextfoto">Foto: Jan-Olof Yxell </span>Per Delsing siktar på en kvantdator.

<span class="bldtextfoto">Foto: Martin Sandberg (mikroskopbild)</span>Så här ser de första byggbitarna i kvantdatorn ut. Den sex millimeter långa bryggan av aluminium, syns längst ner i bilden. Till höger är kvantbitarna, var och en hundra mikrometer stora. Uppförstorat till vänster är den komponent som stämmer av frekvensen på resonansen i kaviteten (bryggan), en SQUID.

998 bitar kvar till en kvantdator

<span class="bldtextfoto">Foto: Jan-Olof Yxell</span>Ingen kvantdator än, men Per Delsing är nöjd med att ha fått två bitar att kommunicera.

För tre år sedan drog forskare vid Chalmers igång ett projekt för att bygga en kvantdator. Nu har de fått ihop några av byggstenarna.
– Men det kommer att ta lång tid, 20, 30 år, innan det finns något man kan kalla dator, säger nanoforskaren Per Delsing.
För tre år sedan drog forskare vid Chalmers igång ett projekt med målet att bygga en kvantdator. Nu har de fått ihop några av byggstenarna, två kvantbitar som sitter ihop och kan kommunicera.

För en fullskalig dator krävs dock betydligt fler bitar, uppåt 1 000 stycken.
– Det kommer att ta lång tid, 20-30 år, innan det finns något man kan kalla dator, säger nanoforskaren Per Delsing som är professor i experimentell fysik vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg.

Fysiken blir dock intressant redan när man byggt ihop ett fåtal bitar.
– Med 30 bitar kan man göra intressanta saker som att simulera andra kvantsystem, till exempel molekyler. Det blir nog den första riktiga tillämpningen.
 
I Vetenskapsrådets stora ansökningsomgång för tre år sedan, var Per Delsing den forskare som fick mest pengar till sin forskning, 8,5 miljoner kronor på tre år bland annat för att bygga en kvantdatorlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster. I den senaste utlysningen blev det ett tillskott på 2,55 miljoner för de kommande tre åren.
 

Den första kretsen

Mycket tid har gått åt till att skapa en justerbar koppling mellan kvantbitarna. Och nyligen fick forskarna ihop den första byggstenen till kvantdatorn, två kvantbitar och en styrbar koppling. Varje liten kvantbit består av två små öar av aluminium. Dessa sitter ihop med ett tunt skikt av aluminiumoxid. På varje kvantbit läggs en extra laddning i form av en dubbelelektron, ett så kallat Cooper-par.
– Det blir som en artificiell atom, med laddningar som kan flyttas mellan öarna ungefär som elektroner som kan hoppa mellan två atomer i en molekyl.
 
För att koppla ihop kvantbitarna använder forskarna en supraledande resonator vars frekvens kan ändras så att den kommer i resonans med en av kvantbitarna åt gången. Det gör att man kan skapa vad fysikerna kallar ett "inflätat tillstånd".
– När man mäter på en kvantbit, påverkar det den andra biten omedelbart. Det är en grundläggande egenskap i en kvantdator, säger Per Delsing.

Ska visa att de fungerar

– Nu ska vi visa att de två bitarna kan prata med varandra. Vi har fått detta att fungera, men parametrarna är inte perfekta så vi ska göra om försöket innan vi publicerar resultaten.
Sedan ska vi testa Bells olikhetöppnas i nytt fönster, för att bevisa att vi har ett inflätat tillstånd på ett chip.
Nästa steg blir att koppla på fler kvantbitar.

En kvantdator använder kvantfysikens inneboende egenskaper för att göra beräkningar. Den skulle arbeta extremt snabbt och kunna göra beräkningar som är omöjliga på dagens datorer. Framför allt handlar det om algoritmer för databassökningar och uppdelning av primtal för kryptering.
 
– Det är det långsiktiga målet. Det är inte säkert att vi når ända dit, men det finns mycket intressant fysik på vägen dit, säger Per Delsing.

Fotnot: Läs artikeln Han ska bygga en kvantdatorlänk till annan webbplats, öppnas i nytt fönster i Tentakel Nr 2 2005.

Kommentarer

Kommentarsfunktionen är avstängd.
Välkommen tillbaka med dina kommentarer i den nya webbtidningen Curie från Vetenskapsrådet som lanserades 2012.
Ansvarig utgivare: Tomas Nilsson. Redaktör: Eva Barkeman.
Allt material på www.tentakel.vr.se är skyddat enligt lagen om upphovsrätt. Citera gärna artiklar men ange alltid källa.