Kvantecomputeren

Klaus Mølmer

Ulrik L. Andersen, Jonatan Bohr Brask, Jonas Schou Neergaard-Nielsen

Denne artikel præsenterer tre hovedmodeller for kvanteberegning: den gate-baserede, den målebaserede og den adiabatiske. Gennem illustrative eksempler diskuteres, hvordan kvantecomputere kan udnytte kvantemekaniske principper til at opnå beregningsmæssige fordele – herunder eksponentiel speedup i visse algoritmer. Artiklen giver også et overblik over kvantefejlkorrigerende koder og betydningen af koherenstid og kontrolnøjagtighed for implementeringen. Især fremhæves forskellen på kvante- og klassisk beregning som et spørgsmål om kompleksitetsteoretisk klasse, ikke blot teknisk hastighed.

Sidse Damgaard Hansen, Rikke Magnussen, Jacob Friis Sherson

Vi vil ved hjælp af et online socialt computerspil forsøge at løse en aktuel og meget resourcekrævende teknologisk udfordring – at designe verdens kraftigste kvantecomputer. I the Quantum Computer Game skal spillerne på en sjov og nem måde udforske og udvikle kvantecomputerens fulde potentiale. Vi har en forventning om, at denne form for onlineforskning, faciliteret af internettet, kan blive et vigtigt redskab for både grundvidenskabelig og anvendt forskning samt undervisning i det 21. århundrede.

Mikkel Willum Johansen

Helge Stjernholm Kragh

Norre Christian Steenberg Norre

Kvantecomputeren adskiller sig fundamentalt fra klassiske computere ved at basere sin regnekraft på kvantemekaniske fænomener som superposition og entanglement. Artiklen gennemgår DiVincenzos fem kriterier for en praktisk kvantecomputer og diskuterer de centrale udfordringer knyttet til skalerbarhed, initiering, gate-operationer, koherenstid og målekapacitet. Forskellige teknologiplatforme – herunder fangede ioner og superledende kredsløb – sammenlignes ud fra deres fysiske egenskaber og tekniske modenhed. Artiklen fungerer som en begrebsmæssig rammesætning og introduktion til temanummeret og giver læseren et teknisk overblik over, hvad der gør kvantecomputere mulige – og hvorfor de endnu er vanskelige at realisere i praksis.