IBM har invigt sitt första kvantdatacenter i Europa, i Ehningen i Tyskland.
Europeiska företag och forskare får nu tillgång till världens mest avancerade kvantdatorsystem, vilket öppnar upp för nya tillämpningar och möjligheter att lösa problem snabbare och mer effektivt än någonsin.
Mikael Haglund, IBM:s svenske kvantexpert spår ett stort lyft för näringslivet, akademin och hela samhället.
Olaf Scholz , Tysklands förbundskansler
“Öppningen av IBM:s kvantdatacenter i Ehningen är goda nyheter för Tyskland och hela Europa. Det kommer att fungera som en plats för innovation och affärsutveckling,” sade Olaf Scholz , Tysklands förbundskansler som tillsammans med flera ledande representanter från både näringsliv och forskarvärlden deltog vid den festliga invigningen den 1 oktober.
IBM:s globala kvantflotta, som nu inkluderar det nya datacentret i Europa, kommer härmed att erbjuda tillgång till mer än ett dussin kvantdatorer genom molnet. Det gör det möjligt för över 250 företag, universitet och forskningsinstitut världen över att få tillgång till kvantberäkningskapacitet som kan hjälpa till att lösa några av världens mest komplexa utmaningar.
” Att få tillgång till ett kvantdatacenter på europeisk mark är ett enormt lyft, både för forskning och för näringslivet”, säger IBM:s svenske expert Mikael Haglund, som är en av IBM:s officiella kvantambassadörer.
Användningsområden för kvantdatorer
Kvantdatorer har länge varit ett hett ämne inom forsknings- och teknikvärlden, men de kommersiella tillämpningarna och det breda genomslaget har dröjt. Men med ett ökat antal kvantdatorer i världen och ett växande intresse i både forskningsvärlden och näringslivet börjar det röra på sig.
”Vi står på tröskeln till kommersiella tillämpningar redan nu och fler är på gång, men det man ska komma ihåg är att kvantdatorerna inte ersätter klassiska datorer och PC utan är en egen kategori”, säger Mikael Haglund.
Han framhäver att kvantdatorer är ett “fantastiskt kraftfullt verktyg” men betonar att de har sin egen nisch där styrkan är tydlig inom specifika områden, som materialvetenskap, biomedicin, läkemedelsutveckling och finans.
“Där verktyget blir som mest kraftfullt är när man till exempel arbetar med kvantmekaniska fenomen, eller vill optimera vissa finansiella transaktioner” förklarar han.
IBM:s svenske expert Mikael Haglund, som är en av IBM:s officiella kvantambassadörer
Läkemedelsutveckling är ett bra exempel. Den unika kapaciteten hos kvantdatorer att hantera kvantmekaniska fenomen gör dem idealiska för sådana tillämpningar.
”Vi vet att redan små molekyler, om man vill räkna på dem ordentligt, är svåra för klassiska maskiner,” säger Mikael Haglund.
Samarbeten pågår redan idag med företag som utvecklar mRNA-vacciner, där kvantdatorer används för att simulera molekylära interaktioner. Ett annat hett område där kvantdatorer kan göra skillnad är utveckling av batterier och flera stora tillverkare samarbetar också här.
Vidare kan det handla om att utföra beräkningar för optimering i olika branscher. I Danmark optimeras elnätet för förnybar energi, vilket ställer krav på snabba och dynamiska beräkningar. Mikael Haglund lyfter även ett svenskt företag, numera känt som Boeing Göteborg, som forskar i att använda kvantdatorer för att optimera flygbesättningar.
“Om man gör det bra kan man spara rätt mycket pengar,” påpekar han.
Kryptografi, säkerhet och andra utmaningar
En annan bransch som visar ett stort mycket intresse för utvecklingen är bank- och finanssektorn, där man följer utvecklingen med skräckblandad förtjusning.
“Storbanker jagar ständigt efter konkurrensfördelar och nya sätt att tjäna pengar, vilket gör kvantdatorer till ett intressant alternativ för att köra algoritmer snabbare än konkurrenterna. Denna snabbhet kan leda till bättre precision och konkurrensfördelar”, konstaterar Mikael Haglund.
Dessutom kan det vara en fördel när man ska rekrytera IT-personal om man erbjuder möjlighet att få arbeta med den allra senaste tekniken.
Samtidigt finns en ökad oro kring säkerheten, särskilt med tanke på att kvantdatorer potentiellt sett kan knäcka dagens krypteringsalgoritmer, som de som används i HTTPS-protokoll.
Denna oro har enligt Mikael Haglund lett till utvecklingen av så kallad post-kvantum-kryptering, en ny typ av kryptering som är designad för att stå emot attacker från kvantdatorer.
“Mycket av den säkerhet vi använder idag, till exempel det vi ser som HTTPS, bygger på svårigheten att faktorisera stora produkter av primtal.”
Med tillräckligt kraftfulla kvantdatorer kan dessa säkerhetsprotokoll snabbt knäckas, vilket gör det nödvändigt att utveckla nya kryptografiska metoder.
IBM-Kvantdator-Invigning
Mikael Haglund betonar vikten av att börja förbereda sig för kvantdatorernas ankomst.
“Vi borde ha påbörjat arbetet igår,” konstaterar han, och förklarar att system som hanterar känslig information, som banker och vårdinstitutioner, behöver byta ut sina krypteringsalgoritmer för att skydda sig mot framtida hot.
Han jämför situationen med Y2K-problematiken, där system var tvungna att uppdateras innan år 2000.
“Nu behöver vi också fixa till all kod som har med kryptering att göra. Vi är i samma situation som 1996 när vi var tvungna att byta årtalen till fyrsiffriga” säger han.
Övergången kommer att kräva stora insatser, men Mikael Haglund poängterar att det finns standarder att följa.
“NIST utlyste en tävling för att hitta nya krypteringsmetoder, så nu har vi tre metoder som standardiserats och kan användas för att ersätta gamla algoritmer.”, säger han.
En plattform för kvantforskning
Att det nu finns ett IBM-kvantdatacentrum utanför USA, i Europa, kommer med flera fördelar. Dels när det gäller att svara upp mot rådande regler för datahantering, som säger att data inte får hanteras utanför EU. Men det ger också en skjuts till utveckling, forskning och företagande.
Ett EU-baserat kvantdatacenter kan fungera som plattform för samarbeten mellan universitet, forskningsinstitutioner och företag, vilket kan bidra till synergier som stärker det europeiska ekosystemet för kvantteknologi och företagens globala konkurrenskraft.
Att ha ett kvantdatacenter kan också öka medvetenheten och intresset bland allmänheten, företag och investerare. Detta kan leda till fler investeringar och innovationer, konstaterar Mikael Haglund.
I Sverige är frågan uppe på regeringsnivå och ett underlag för en nationell kvantdatastrategi tas fram av Vetenskapsrådet på uppdrag av regeringen. Det förväntas vara klart nu under oktober.
Bland de som arbetat med strategin finns WACQT, ett initiativ av Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, som syftar till att samordna kvantforskningen i Sverige, med en egen maskin på Chalmers och en testbädd där svenska universitet och företag kan samarbeta.
”Den nationella strategin är ett viktigt steg för Sverige och positivt att vi börjar se framsteg, även om vi hamnat lite efter, särskilt jämfört med Danmark där det är mycket aktiva”.
Kvantdatorer som driver industrin framåt
Den nya anläggningen i Tyskland rymmer två IBM Quantum Eagle-baserade system och kommer snart att utrustas med IBM:s mest avancerade kvantsystem, baserat på Quantum Heron-chipet med upp till 16 gånger bättre prestanda och 25 gånger högre hastighet än tidigare system. Det gör det möjligt för användare att lösa beräkningsproblem bortom vad klassiska datorer kan hantera.
Flera stora europeiska företag och forskningsinstitut kommer att dra nytta av den här avancerade kvanttekniken, inklusive Bosch, E.ON, Volkswagen Group, Crédit Mutuel och Ikerbasque. Dessa organisationer har som mål att utveckla kvantalgoritmer som kan revolutionera allt från materialvetenskap och trafikoptimering till hållbara energilösningar och medicinsk forskning. Bosch, till exempel, arbetar med att använda kvantberäkningar för att skapa nya material för koldioxidfri mobilitet, medan E.ON fokuserar på energitransition och optimering med hjälp av kvantdatorer.
IBM quantum heron r2 chip
Ett viktigt forskningsområde handlar om att använda kvantdatorer för att hjälpa till att lösa klimatkrisen. Ett spännande projekt handlar om att nyttja kvantdatorer för kvävefixering.
“Att hitta bra katalysatorer skulle kunna revolutionera hur vi producerar konstgödsel och göra processen mycket mer energieffektiv.” säger Mikael Haglund och slår fast att vi står inför en ny era av teknik och innovation.
“Det är viktigt att vi ser dessa möjligheter och förbereder oss för att använda kvantdatorer på bästa möjliga sätt. Det handlar om allt från att snabbare få fram nya material och mediciner till att förstå hur världen och naturen fungerar.”
Vad tycker du är det roligaste och mest spännande?
“Det roligaste är att få vara med om en helt ny revolution, och att inte ens en 30 till 40-årig erfarenhet hjälper mycket när det gäller att förstå hur man programmerar de här systemen. Det matematiska tänkandet bakom kvantdatorerna är verkligen fascinerande.”
“En annan sak som gör det väldigt kul är att vi har byggt upp en mycket mer jämlik organisation. Det är mycket mer tjejer och människor från olika bakgrunder som jobbar med det här, och det har dragit till sig en massa duktiga folk. Det är fantastiskt att se!”
Fakta: En kvantdator använder kvantmekanikens principer för att bearbeta information, vilket gör det möjligt att utföra vissa beräkningar betydligt snabbare än klassiska datorer. Istället för att använda bitar som representerar antingen 0 eller 1, använder kvantdatorer kvantbitar (qubits) som kan representera båda värdena samtidigt, tack vare fenomen som superposition och sammanflätning. Detta gör kvantdatorer särskilt kraftfulla för att lösa komplexa problem inom områden som materialvetenskap och optimering.
Av: Alexandra Heymowska
