Kvantedatamaskiner sjonglerer med fysikken

Under et spesielt kjøleapparat – en kryostat – sitter datamaskinens hjerne, kvantebrikken. For hver etasje man beveger seg nedover, faller temperaturen – en funksjon som gjør at metallene kan lede strøm uten motstand.

Bak en solid kappe sørger flytende helium for å få temperaturen i kryostaten ned på 15 millikelvin, bare 0,015 grader over det absolutte nullpunktet. Den lave temperaturen demper atomenes bevegelser, som ellers ville ha forstyrret beregningene.

Hvis framtidens kvantedatamaskiner skal løse historiens vanskeligste regnestykker, er forskerne nødt til å videreutvikle alle delene – som disse gullsoklene som skal styre hver enkelt bit i maskinen.

I spesielle brikker ligger kvantebits filtret inn i hverandre. Det er helt avgjørende for datamaskinens kraft, siden hver ekstra bit fordobler regnekraften. Google er for tiden innehaver av rekorden, med hele 72 bits i samme brikke.

Svarene avleses ikke bare som et ferdig resultat på en skjerm, men i input og output fra mikrobølger som sendes gjennom systemet. Her tester en forsker regnekraften på en av verdens kraftigste kvantedatamaskiner.

I en vanlig datamaskin er hver bit enten 0 eller 1, men i en kvantedatamaskin kan de være enten 0, 1 eller begge deler. Fenomenet kalles superposisjon, og det gjør at strømmen kan gå begge veier samtidig, slik at datamaskinen blir ekstra kraftig.