Kvantdatorn klarar matteprov
Det låter enkelt, men för en kvantdator är det en stor bedrift. Isaac Chuang vid IBM Almaden har tillsammans med forskare från Stanford University i USA byggt världens första kvantdator som kan faktorisera talet 15. Det betyder att den kan dela upp talet i dess minsta möjliga faktorer: primtalen 5 och 3.
Kvantdatorn är som en hägring långt in i framtiden, och än så länge stupar drömmen på att kvantdatorn inte klarar av att göra ens de allra enklaste beräkningar. I mitten av 1990-talet fann matematikern Peter Shor en algoritm, dvs en beräkningsmetod, för hur en kvantdator snabbt skulle kunna faktorisera mycket stora tal. En sådan drömkvantdator skulle med en enkel beräkning kunna knäcka de krypteringssystem som exempelvis alla banker förlitar sig på och som gör att bankomatuttag från ditt eget konto är skyddade för alla utom dig själv.
Men det är precis en sådan dator som Isaac Chuang har byggt.
– Chuangs kvantdator är den första datorn som bygger på Peter Shors algoritm. Det är ett helt nytt perspektiv att göra beräkningar på som aldrig någon har gjort förut, säger Anders Karlsson, som är professor i kvantfotonik vid Kungl Tekniska Högskolan.
– Det är en riktig killerapplikation. Om man kunde bygga en kvantdator som klarar att faktorisera riktigt stora tal med Shors algoritm, så har man fått en lösning på ett problem som förut har ansetts vara helt olösbart, säger han.
Själva datorn består av en triljon (1018) molekyler som ryms i ett litet provrör. Varje molekyl är uppbyggd av fem fluoratomer och två kolatomer och bildar därmed en ”7 kvantbitars dator”.
En kvantbit i kvantdatorn motsvaras av en bit i en vanlig dator. Skillnaden är att i en vanlig dator kan en bit anta ettdera av värdena 1 och 0. I kvantdatorn antar kvantbiten bägge värdena samtidigt och arbetar därmed mycket snabbare.
Än så länge befinner sig kvantdatorns matematikförmåga på lågstadienivå – men utvecklingen kan gå snabbt framåt. För några år sedan sades att kvantdatorn på sin höjd skulle klara av att faktorera talet 15, och där är vi redan.
Nu pågår försök att utveckla 8 och 9 kvantbitars datorer. Och den dagen kvantdatorerna lyckas knäcka bankernas hittills säkra krypteringssystem har säkert fysikerna redan utvecklat kvantkryptering, oknäckbar även för en kvantdator.
