Kvantecomputeren

Forelæser: professor i kvantefysik Klaus Mølmer, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet
Sprog: dansk
Entré: gratis

Få en intro til kvantefysikkens verden, og hør om den nye ”kvanterevolution” som udvikler teknologier der bygger på de mest paradoksale kvantefænomener. Hør om hvordan kvantecomputere virker og hvad de kan bruges til.

Atomernes og molekylernes mikroskopiske verden er beskrevet af kvantefysikken. Den kvanteverden som kvantefysikken beskriver, er meget forskellig fra fænomener i vores dagligdag: fx er atomare partikler tilsyneladende flere steder på én gang, og målinger på dem giver altid tilfældige resultater.

Kvantefysikken revolutionerede fysikken i begyndelsen af det 20. århundrede og rystede mange fysikere i deres verdensbillede, men dens forudsigelser er afprøvet med stor præcision i alle områder af fysikkens og kemiens verden.

I foredraget vil du få en introduktion til kvantefysikken og herefter vil du høre om en ny ”kvanterevolution” som åbner perspektiver for teknologier som virker netop i kraft af atomers og molekylers kvantefysiske opførsel.
Der foregår især en intens forskning i kvantecomputere som bruger atomare kvantetilstande til at regne på mange tal på samme tid.
En ny teknologisk milepæl blev nået i efteråret 2019 hvor Googles kvantecomputer Sycamore udførte en særlig beregning som den kun brugte 200 sekunder på at udføre. Hvis den samme beregning skulle udføres på verdens største supercomputer, skulle den bruge 10.000 år på det!

I foredraget vil du høre hvordan kvantecomputere virker og hvad de kan bruges til.  

Signaturbillede til foredraget 'Kvantecomputeren'. Entanglement er en særlig ”sammenfiltring” mellem partikler i en kvantefysisk tilstand. Entanglement kan bruges til udveksling af data i kvanteberegninger. Her ses en kunstnerisk fortolkning af entanglement udført af Mette Høst mens hun var <a href="http://www.kvant.dk/upload/kv-2009-4/kv-2009-4-MetteHoest.pdf">artist-in-residence</a> ved Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet. (Foto: Mette Høst ©) (Klik for større billede)

I et superledende elektrisk kredsløb løber der svage kvantestrømme som kan bruges til kvante-beregninger. Eksperimentatorer i USA, England og Frankrig har fulgt et teoretisk forslag fra aftenens foredragsholder, professor Klaus Mølmer, og har placeret en lille diamant som kun er få millimeter stor (den lilla kasse) direkte ovenpå kredsløbet og vist at den kan lagre de svage elektriske signaler og bruges som ”kvante-harddisk”. (Illustrationer: Klaus Mølmer, Aarhus Universitet) (Klik for større billede)

Komponenten på billedet er produceret med samme teknik som man designer de elektriske kredsløb der foretager beregningerne i en normal computerchip. Men strømmene der løber i chippen på billedet tjener et andet formål: de skaber elektriske og magnetiske felter som fanger atomer og styrer deres kvantefysiske bevægelse så atomerne kan udføre kvante-beregninger umiddelbart ovenover chippens overflade. (Foto: Dave Wineland, modtager af Nobelprisen i fysik 2012, National Institute of Standards and Technology, USA og Y. Colombe/NIST) (Klik for større billede)