IBM skal bygge den første fungerende kvantedatamaskinen

Kvantedatamaskinene beskrives ofte som en svært lovende teknologi som har potensiale til å revolusjonere datateknologien, men løftene har vært vanskelige å innfri på grunn av den iboende ustabiliteten til kvantemaskinene.

Teknologien er nemlig skjør og svært utsatt for feil og forstyrrelser, og arbeidet med å gjøre maskinene mer anvendbare, handler derfor i stor grad om å gjøre kvanteteknologien mer robust og forutsigbar.

IBM vil bli først ute

IBM er blant aktørene som satser stort på kvantedatamaskiner, og nå mener selskapet de har staket ut en kurs som kan gi oss stabile, fungerende maskiner innen overskuelig fremtid.

På nettsidene sine publiserte IBM nylig et veikart for utvikling av det de kaller verdens første storskala, «feil-tolerante» kvantedatamaskin – noe som regnes som selve den «hellige gral» på feltet.

Feilkorrigering regnes som et av de viktigste – og mest krevende – problemene som må løses før kvantedatamaskinene kan utløse sitt potensiale for fullt og ha praktiske anvendelser.

IBM mener altså nå at de er en god posisjon til å løse problemet, og skal etter planen ha ferdigstilt maskinen innen år 2029. Den bygges ved selskapets anlegg i byen Poughkeepsie i delstaten New York, og har fått navnet «Quantum Starling».

Det mest bemerkelsesverdige ved maskinen er at den skal benytte seg av hele 200 såkalte logiske qubiter (informasjonsenhetene i kvantedatamaskiner), og intet mindre enn 100 millioner kvanteporter.

Effektiv feilkorrigering

Logiske qubiter representerer en feilkorrigeringsteknikk som innebærer å kode informasjon på tvers av flere fysiske qubiter. Disse fysiske qubitene arbeider sammen og kan oppdage feil hos hverandre, som deretter kan fikses ved hjelp av spesielle algoritmer.

Feilene fikses da uten å måle selve verdiene, noe som ville ha ødelagt dem.

– I praksis er tilstanden til de logiske qubitene fordelt over de fysiske qubitene på en måte som gjør den mer motstandsdyktig mot støy. Bestemte målinger kan deretter utføres på de fysiske qubitene for å gi informasjon om hvilke feil som kan ha oppstått, og basert på denne informasjonen kan vi forsøke å rette opp feilene, skriver IBM i en utdypende artikkel.

Flere andre aktører på kvante-arenaen har benyttet seg av logiske qubiter som en sentral tilnærming til feilkorrigering. Microsoft, som også satser stort på kvanteteknologien, har tidligere kunngjort fremskritt med logiske qubiter, men da kun med 12 slike qubiter – altså langt færre enn de 200 som IBM planlegger å realisere.

Mener alle bør ta teknologien på alvor

Løftet til kvanteteknologien er at den kan løse problemer som er langt mer kompliserte enn det klassiske datamaskiner – inkludert superdatamaskiner – kan løse.

Selv om det altså ennå er problemer å løse, er teknologien definitivt underveis. IBM selv gikk nylig så langt som til å antyde at kvanterevolusjonen kan bli enda større enn KI-revolusjonen.

– Hvis du ikke følger med og ikke setter av folk til kvanteteknologien, tror jeg det allerede er for sent. Det tilsvarer nøyaktig det du ser med klassisk databehandling og kunstig intelligens, men det kommer til å skje i mye større skala, sa IBMs kvantesjef Jay Gambetta i et intervju.