Kvantecomputeren rykker tættere på

Forleden kunne østrigske forskere melde om et gennembrud i et eksperiment med ubrydelig kvantekryptering til datakommunikation. Der arbejdes samtidig på at udnytte kvantemekanikkens love til at bygge en egentlig kvantecomputer, og her er der også tegn på fremskridt. Forskere fra instituttet for eksperimentel fysik på universitetet i Innsbruck har gennemført et vellykket eksperiment, der tolkes som et stort skridt på vejen mod den første fungerende kvantecomputer.

I den nyeste udgave af tidsskriftet »Nature Physics« beskriver forskerne, hvordan det er lykkes at overføre en såkaldt kvantemekanisk sammenfiltrering mellem to ion-par. Denne sammenfiltrering (eng. quantum entanglement) er en af de afgørende forudsætninger for kvantekryptering og kvantecomputere. To sammenfiltrerede partikler opfører sig som en helhed, selvom de befinder sig forskellige steder. En måling på den ene partikel vil således også afsløre tilstanden for den anden partikel - uanset afstanden. Der er tale om en spøgelsesagtig forbindelse mellem de to partikler.

I det konkrete eksperiment er der brugt ioner til at lagre kvantetilstanden, men der kan også bruges fotoner, molekyler eller andre partikler. Forskerne har »fanget« fire ioner i en elektromagnetisk fælde og sammenfiltret dem til to par. De to par er ikke umiddelbart forbundet med hinanden. Men forskerne har så taget en ion fra hvert par og gennemført en såkaldt Bell-måling, som medfører at de to ioner bliver knyttet sammen. Og dermed bliver de to andre ioner i de to par også sammenfiltret - uden at de to partikler har været i kontakt med hinanden.

Denne informationsoverførsel (eng. Entanglement Swapping) er en afgørende forudsætning for at gøre visionen om en lynhurtig kvantecomputer til realitet. Mens den klassisk computer bruger bits - med to mulige tilstante, der ofte repræsenteres som 0 eller 1 - bruger kvantecomputeren de såkaldte qubits, der både kan være 0, 1 eller en superposition af de to tilstande. Det betyder at kvantecomputeren kan lagre langt mere og behandle data betydelig hurtigere end en konventionel computer.