Annons

Sverige slåss om att hinna först med kvantdatorn

Med miljarder från familjen Wallenberg och en rad storföretag är Sverige tillsammans med Google, IBM och Kina med i kapplöpningen i bygget av världens första kvantdator. Di hälsade på i labbet där framtidens spjutspetsteknik just nu utvecklas.

Foto:Jack Mikrut

I ett litet labb på Chalmers tekniska högskola mitt i centrala Göteborg hittar vi en av Sveriges hetaste och djärvaste innovationssatsningar just nu. Här utvecklas och byggs nästa generations dator, en kvantdator med beräkningskraft helt överlägsen dagens bästa superdatorer. Prislapp: 1,6 miljarder kronor. Och utvecklingen beräknas ta minst 12 år.

”Vi bygger redan hårdvara, kvantprocessorer som är lika bra som de bästa i världen”, berättar en stolt Jonas Bylander, ansvarig för det svenska kvantdatorbygget när vi möter honom i labbet där de karaktäristiskt skimrande kvantdatorprototyperna hänger på rad och mer ser ut som exklusiva taklampor i guld och koppar.

”Men det behövs ungefär tio gånger bättre prestanda för att kunna skala upp och göra en användbar kvantdator”, konstaterar han vidare.

Jonas Bylander doktorerade på nanokomponenter på Chalmers och jobbade sedan med kvantdatorer på amerikanska prestigeuniversitet MIT i fem år. I dag leder han hårdvarudelen av prestigeprojektet som går under namnet Wallenberg Centre for Quantum Technology, WACQT. 

Jonas Bylander med kvantdatorprototypen.
Jonas Bylander med kvantdatorprototypen.Foto:Jack Mikrut

En kvantdator ska kunna lösa extremt avancerade och besvärliga problem på minuter istället för år som en superdator i dag behöver för samma problem. Det är en helt ny dimension det handlar om. En kvantdator med 300 kvantbitar skulle teoretiskt kunna hantera fler siffervärden än vad det finns atomer i universum. Och Jonas Bylander förklarar hur det kan komma sig.

”Processorn i en kvantdator gör beräkningar på ett sätt som använder kvantmekanik vilket är mycket effektivare än en vanlig dator.”

”Vi kommer till att börja med kunna lösa svåra optimeringsproblem som förekommer i många olika branscher, finans, ingenjörsvetenskaper, kemi, läkemedel…”

En rad svenska storföretag är också redan högst delaktiga i det Göteborgska kvantdatorbygget.

”Volvo har många logistikproblem för sina lastbilar så där tittar vi på algoritmer som med en kvantdator skulle kunna optimera och lösa dessa snabbare och effektivare. Där använder vi också ai för att se om maskininlärning kan hjälpa kvantdatorer eller kvantdatorer kan hjälpa maskininlärning”, förklarar Anton Frisk Kockum, vetenskaplig koordinator och forskare som ansvarar för den mer teoretiska delen av kvantdatorprojektet.

”Jag leder bland annat en grupp som tittar på vilka algoritmer vi kan använda på en kvantdator, framför allt när det gäller maskininlärning och ai. Men det har nu också blivit allt mer hur maskininlärning i dag kan hjälpa oss med arbetet att konstruera en bra kvantdator. Vi kan med ai och maskininlärning extrahera all information ur ett mindre antal mätningar av komponenterna. Det har varit en stor framgång.”

Saab är ett annat företag som deltar och undersöker hur man kan förbättra radar med kvantteknologi.

Foto:Jack Mikrut

Hade vi haft kvantdatorer när coronapandemin bröt ut för två år sedan hade det antagligen gått ännu snabbare att utveckla ett vaccin som dessutom kunde varit ännu effektivare.

”Det gäller ju inte bara covid utan det finns mängder med sjukdomar som man snabbare vill framställa bättre läkemedel mot.”

Astra Zeneca är således likaså med i det svenska kvantdatorprojektet.

”Kemi är verkligen ett ämne som ligger nära till hands för kvantdatorer eftersom de bygger på fenomen i kvantfysiken som man framför allt ser hos enskilda atomer och molekyler. Dessa är ju väldigt svåra att simulera på vanliga datorer, i synnerhet större molekyler”, konstaterar Anton Frisk Kockum.

Än så länge är dock allt fromma förhoppningar för företagen. Det är en bra bit kvar till dess att det finns en fungerande kvantdator.

”Vi vill komma över en viss nivå, ett antal kvantbitar omkring 20 till 50 stycken, som krävs för att kunna göra intressanta applikationer”, förklarar Jonas Bylander.

I en kvantdator lagras och processas nämligen informationen i kvantbitar, det som i en vanlig dator bara heter bit. Medan dagens datorer hanterar information binärt, värdet kan vara antingen ett eller noll, så kan värdet i en kvantdator också ha värdet ett eller noll, men kan även vara en etta och nolla samtidigt.

Det är en tålamodsprövande process att bygga en kvantdator från grunden. Tidigast om ett par, tre år räknar Jonas Bylander med att Chalmersversionen ska fungera.

”Vårt mål är att ha en kvantdator med 100 kvantbitar 2025. Idag har vi en 25-bitarsprocessor som vi precis tillverkat som vi nu ska stoppa in i den frysen där”, förklarar han och pekar längst in i hörnet i det lilla, trånga labbet som är inbäddat i ett ihållande pipande ljud.

”Det är en pulstub som pumpar heliumgas. Det är som ett vanligt kylskåp, men med helium i stället som kan kyla ner till 0,01 kelvin, alltså väldigt nära absoluta nollpunkten eller minus 273 grader Celsius.”

Det krävs alltså inte bara tålamod utan även extrema förhållanden för att bygga en kvantdator.

Foto:Jack Mikrut

Det handlar lika mycket om ingenjörsarbete och fysik och mekanik som it och elektronik. Här i labben och renrummet på Chalmers bygger man nu en kvantdator helt från grunden, från materialtekniken med aluminium och kisel i själva datorkretsen.

”Alltsammans måste vara extremt rent och exakt. Minsta lilla störning innebär problem för oss. Så vi jobbar mycket med att göra materialet i komponenterna bättre.”

I dag tävlar såväl nationella projekt världen över som globala techjättar och små startups i kapplöpningen att utveckla en fungerande kvantdator.

”Vissa företag som IBM och Google har väldigt ambitiösa mål. Google ska ha en miljon kvantbitar 2029. De har såklart mycket folk och mycket pengar men det måste ändå bli svårt även för dem”, menar Jonas Bylander.

”Kina är också väldigt fokuserade, dom har i princip kopierat det Google gjorde för två år sedan.”

WACQT på Chalmers var ett av de första stora projekten i vågen av det ökande intresset för kvantdatorer som nu sveper över Europa. Sedan dess har EU lanserat ett stort flaggskeppsprojekt och Tyskland och Frankrike har också stora satsningar. 

”Det är verkligen hård konkurrens. Men vi tävlar inte direkt med Google och andra företag utan vi är ute efter intressanta problem i kvantdatorbyggandet där vi kan göra skillnad. Vi har uppdraget att bygga kvantdatorn och ligga i forskningsfrontlinjen för att utbilda och utveckla våra studenter, forskare och industripartners”, säger Jonas Bylander.

Men visst har det betydelse vem som kommer först. När någon har kommit på hur man gör kvantdatorer så kommer de inte att dela med sig av den kunskapen, det kommer att vara en känslig teknologi, tror Jonas Bylander.

”Därför måste vi bygga här också. Det är det som våra sponsorer tänker också, att vi måste ha kompetensen i Sverige och i Europa”, menar han, och han hoppas att Sverige följer med från forskning till kommersialisering av kvantdatorerna.

Foto:Jack Mikrut

”Det finns många uppstartsföretag i andra delar av världen och även i Europa. Men för att komma igång och tillverka kommersiellt gångbara kvantdatorer så behövs förstås en industriell aktör och en finansiering på kanske 100 miljoner kronor.”

Framtidens kvantdator, när det väl blir verklighet, är dock ingenting som kommer att hamna i var mans hem eller ficka.

”Nej, det kommer att vara en molnlösning, man köper en tjänst och användaren vet inte ens att det är en kvantdator som används för beräkningen.”

 

Innehåll från ConsidAnnons

Consid sitter på framtidens AI-lösningar

Det finns en enorm potential i dagens AI-teknik. Det gäller bara att ha ordning på data och att våga vara kreativ. Då finns inga gränser för hur AI kan effektivisera verksamheten.

– AI är en av de mest spektakulära utvecklingarna sedan liv uppstod på jorden. Förmågan hos ett dataprogram att efterlikna människans intelligens, främst vad gäller kognitiva funktioner som att lära sig, att förstå språk, att lösa problem och att generalisera, är fenomenal. Vi har bara sett början av den här explosionsartade utvecklingen, men den har blivit alltmer närvarande i vardagen, säger Peter Hellgren, vd för it- och kommunikationsföretaget Consid.

Consid var tidigt ute med att skaffa sig kompetens kring AI. Företagets konsulter har varit med och byggt upp flera av Sveriges viktigaste AI-lösningar, däribland förbättrade sökfunktioner, självkörande lastbilar och hela plattformar för automatiserad hantering av livsmedel. En av Sveriges främsta AI-experter är Patrik Zetterström och han har under flera år lett AI-projekt för stora kunder.

– I dagsläget handlar det ofta om ett samspel mellan AI och människan. Det finns många funktioner som människan fortfarande är bäst på, men det finns också andra där AI slår oss med hästlängder. Det handlar främst om att förstå och analysera mönster, att hitta samband och att se in i framtiden. Där är AI oslagbart, säger Patrik Zetterström. 

Idag finns AI i en enkel Googlesökning, i robotar som genomför kirurgiska ingrepp och i våra smartphones. Tekniken har förbättrats så pass mycket att den kan slå de bästa mänskliga spelarna i schack, Go, Alfapet och Jeopardy. Consids konsulter har bland annat varit med om att utveckla AI i streamingtjänsters sökfunktioner, tal- och röstigenkänning, samt implementerat det hos flera stora dagligvaruföretags e-handelslager.

– Nu senast har jag fått arbeta med Ocado som system. Den plattformen ger oss förutsättningar att förbättra kunderbjudande och effektivisera handeln. Vi minskar svinnet, samtidigt som vi snabbar på leveransen, säger Patrik Zetterström.

AI:n i Ocados system lär sig vad kunderna på en viss plats konsumerar och när de konsumerar det. Ocado gör förutsägelser och ser till att rätt varor finns tillgängliga på dagligvaruföretagets lager. Robotar ser sedan till att rätt produkter sorteras i rätt leverans.

Morgondagens lösningar kommer att vara än mer allomfattande och inkludera hela kedjan, från beställning till leverans till kund. Då kommer även självkörande fordon att vara en självklarhet.

– Det här ligger inte så längt fram i tiden. Det kommer att bli självkörande transporter, som dessutom är miljövänliga, spår Patrik Zetterström.

Peter Hellgren betonar att det är viktigt att fortsätta ha människan i centrum för framtidens AI-lösningar.

– Det viktiga här är att människan ska leda AI och inte tvärtom. Jag är övertygad om att vi kan omfamna AI och samtidigt bibehålla våra värderingar och mänskliga fokus, säger Peter Hellgren.

AI by Consid

• Främsta användningsområdena idag

Tillverkande robotar

• Självkörande bilar

• Smarta assistenter

• Sjukdomsdiagnostik

• Automatiserade finansiella investeringar

• Virtuell resebokningsagenter

• Övervakning av sociala medier

• Chattverktyg mellan team

• Bot för konversationsmarknadsföring

• Natural Language Processing (NLP) verktyg

Läs mer på https://consid.se/erbjudande/utbildning/artificiell-intelligens/ 

 

Artikeln är producerad av Brand Studio i samarbete med Consid och ej en artikel av Dagens industri

Det verkar som att du använder en annonsblockerare

Om du är prenumerant behöver du logga in för att fortsätta. Vill bli prenumerant kan du läsa Di Digitalt för 197 kr inkl. moms de första 3 månaderna.

spara
1090kr
Prenumerera