Storsatsing: Nå starter byggingen av «kvante-internett»

Utviklingen inne kvanteteknologi skjer på minst to fronter, hvorav den ene handler om å bygge maskiner som kan utføre langt mer kompliserte utregninger enn klassiske datamaskiner – mens den andre dreier seg om å bruke teknologien til nye nettverksløsninger.

IBM, som er blant dem som satser mye penger på kvanterevolusjonen, har nå delt vidløftige ambisjoner om å starte utbyggingen av et helt nettverk av store, feiltolerante kvantedatamaskiner.

Flere hundre tusen qubiter

Prosjektet skal gjennomføres i samarbeid med Cisco, en global, ledende aktør innen nettverks- og cybersikkerhetsløsninger.

Arbeidet innebærer å kombinere IBMs ekspertise og erfaring innen kvantedatamaskiner med Ciscos sterke posisjon innen nettverksteknologi, til å koble sammen et stort antall kvantedatamaskiner som skal jobbe sammen om å løse svært krevende oppgaver.

– Innen fem år vil IBM og Cisco prøve å demonstrere det første konseptbeviset (proof of concept) for et nettverk som kobler sammen individuelle, storskala, feiltolerante kvantedatamaskiner, slik at de kan samarbeide om beregninger på titusener til hundretusener av qubiter, skriver IBM.

Flere hundre tusen qubiter, som altså er informasjonsenheten i kvantedatamaskiner, vil i så fall medføre et helt nytt paradigme for teknologien – da ingen kvantedatamaskiner som finnes i dag er i nærheten av slike kapasiteter.

Sikter mot «kvante-internett»

Den langsiktige visjonen er imidlertid enda mer ambisiøs, og innebærer et massivt, distribuert nettverk som struktur- og omfangsmessig vil minne om dagens internett.

– Å bygge et distribuert og skalerbart kvantedatanettverk vil åpne en vei mot et eksponentielt større beregningsrom og muliggjøre videreutvikling av ulike teknologier, noe som kan begynne å danne et framtidig kvante-internett mot slutten av 2030-årene, heter det IBMs pressemelding.

Dette internettet vil ifølge IBM bestå av flere ulike distribuerte kvanteteknologier som kvantedatamaskiner, kvantesensorer og kvantebaserte kommunikasjonsløsninger, som alle er sammenkoblede og deler informasjon over store avstander.

Sammen skal selskapene utvikle både maskinvare og programvare som skal løse mange av problemene teknologien står overfor, som bevaring av de skjøre kvantetilstandene, distribusjon av ressursene som kreves for såkalt kvantesammenfiltring, og teleportering mellom kvantedatamaskiner.

Jobbes med av flere

Kvantenettverk basert på sammenfiltring er allerede et felt flere andre aktører jobber med, også på det europeiske kontinentet, hvor EU har kunngjort et stort kvantenettverksinitiativ.

Kvantesammenfiltringen som slik nettverk baserer seg på, innebærer at to partikler – ofte lyspartikler – er tvunnet sammen i én informasjonsenhet med den samme kvantetilstanden og er uløselig bundet til hverandre.

Når et sammenfiltret par av partikler deles mellom flere punkter, vil informasjonen umiddelbart overføres mellom punktene – uavhengig av avstanden mellom dem.

I tillegg til at teknologien legger til rette for mer eller mindre umiddelbar kommunikasjon, er slik systemer også svært sikre. Det kommer av at ethvert forsøk på å avlytte kommunikasjonen vil umiddelbart bli oppdaget ved at de delikate kvantetilstandene til partiklene endres idet de måles.

Som Digi rapporterte i september foreligger det også planer om å etablere kvantenettverk i verdensrommet.