Hvad er quantum computing, og hvordan vil det forandre verden?

Forestil dig en computer, der kan løse problemer på sekunder, som selv verdens kraftigste supercomputere ville bruge tusinder af år på. En maskine, der kan modellere universets mindste partikler, udvikle nye lægemidler eller optimere globale energisystemer. Det er ikke science fiction – det er quantum computing.

Kvanteteknologi er stadig i sin spæde begyndelse, men potentialet er enormt. I denne artikel ser vi på, hvad quantum computing egentlig er, hvordan det adskiller sig fra klassiske computere, og hvorfor mange forskere mener, at det vil forandre hele vores måde at forstå teknologi og viden på.

Hvad er quantum computing?

For at forstå kvantecomputere skal man først se på, hvordan almindelige computere fungerer. En klassisk computer, som den du bruger lige nu, behandler information i bits, som enten er 0 eller 1. Det er simpelt, logisk – og ekstremt effektivt til mange opgaver.

Men naturen fungerer ikke kun i 0’er og 1’ere. På det atomare niveau – i kvantefysikkens verden – kan partikler som elektroner være i flere tilstande samtidig. Det kaldes superposition. Og det er præcis her, quantum computing adskiller sig.

Qubits – den kvantemekaniske byggeklods

I stedet for bits bruger en kvantecomputer qubits (kvantebits). En qubit kan både være 0, 1 – eller en kombination af begge på samme tid.
Det betyder, at hvor en klassisk computer skal teste én mulighed ad gangen, kan en kvantecomputer teste mange muligheder parallelt.

Et eksempel:

• En klassisk computer kan sammenligne to veje ad gangen for at finde den korteste rute.

• En kvantecomputer kan analysere alle mulige ruter på én gang – og finde den optimale løsning langt hurtigere.

Det svarer til at læse hele en bog i ét øjeblik i stedet for side for side.

Superposition, entanglement og interferens

Tre grundprincipper gør kvantecomputing muligt:

1. Superposition – en qubit kan være både 0 og 1 samtidigt.

2. Entanglement (sammenfiltring) – to qubits kan blive forbundet på en måde, så den ene øjeblikkeligt påvirker den anden, uanset afstand.

3. Interferens – bruges til at fremhæve de rigtige løsninger og udslukke de forkerte.

Disse principper gør det muligt for kvantecomputere at arbejde på helt nye måder – ikke bare hurtigere, men anderledes end alt, vi kender.

Et helt nyt paradigme

En kvantecomputer er ikke bare en “hurtigere computer”. Den fungerer efter helt andre regler.
Den er bedst til opgaver, hvor der er mange variable og komplekse sammenhænge – som f.eks.:

• Simulering af molekyler og kemiske reaktioner.

• Optimering af komplekse logistiksystemer.

• Kryptering og datasikkerhed.

• Maskinlæring og kunstig intelligens.

I stedet for at erstatte klassiske computere, vil kvantecomputere supplere dem – lidt som en lommeregner supplerer en bog.

Hvordan fungerer en kvantecomputer i praksis?

At bygge en kvantecomputer er langt sværere, end det lyder. Qubits er ekstremt skrøbelige – selv små vibrationer eller varme kan få dem til at miste deres kvantetilstand, et fænomen kaldet decoherence.

Derfor kræver kvantecomputere:

• Temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt (-273 °C).

• Isolerede omgivelser uden elektromagnetisk støj.

• Avanceret køling og vakuumkamre, ofte i store rør fyldt med flydende helium.

Indeni finder man ikke printplader som i en pc, men snarere et kvantekredsløb baseret på supraledende materialer, ionfælder eller fotoner, afhængigt af teknologien.

Supraledende qubits

Denne teknologi bruges af bl.a. Google, IBM og Rigetti. Her oprettes qubits ved at sende elektroner gennem supraledende kredsløb, hvor strømmen kan flyde uden modstand.
Fordelen er, at de kan styres med stor præcision – ulempen er, at de kræver ekstrem kulde.

Ionfælder

Virksomheder som IonQ og Honeywell arbejder med at fange enkeltatomer (ioner) i elektromagnetiske felter.
Laserlys bruges til at manipulere deres kvantetilstande. Fordelen er, at de er meget stabile – men teknologien er langsom og vanskelig at skalere.

Fotonsystemer

Her bruges lys (fotoner) som qubits. De kræver ikke køling, men styringen af fotoner er teknisk udfordrende. Dog er det et lovende felt, som mange tror kan blive fremtidens vej mod større kvantesystemer.

Fejlkorrigering – kvantecomputernes akilleshæl

Fordi qubits er så skrøbelige, laver de fejl. Meget ofte. Faktisk langt oftere end klassiske bits.
Derfor arbejder forskere intenst med kvantefejlkorrigering, hvor mange qubits kombineres for at skabe en stabil “logisk qubit”.

Den dag vi kan lave kvantecomputere med tusinder af stabile logiske qubits, når vi det, forskere kalder kvanteoverlegenhed – hvor en kvantecomputer kan udføre noget, ingen klassisk computer kan.

Hvorfor er quantum computing så revolutionerende?

Kvantecomputere ændrer ikke bare hastigheden – de ændrer, hvad vi kan gøre overhovedet.
Deres evne til at udforske mange muligheder samtidigt gør dem ideelle til komplekse problemer, som klassiske computere kæmper med.

1. Medicinsk forskning og nye materialer

Kvantecomputere kan simulere, hvordan molekyler og atomer reagerer på hinanden.
I dag kræver sådanne beregninger enorme ressourcer, men kvantecomputere vil kunne forudsige kemiske reaktioner på få sekunder.

Det betyder:

• Hurtigere udvikling af medicin og vacciner.

• Nye batterier med højere kapacitet.

• Mere effektive solceller og miljøvenlige materialer.

Et konkret eksempel: IBM Quantum har samarbejdet med farmavirksomheder for at modellere molekyler, som kan bruges til at udvikle nye behandlinger mod kræft og Alzheimers.

2. Kryptografi og datasikkerhed

En af de mest omtalte konsekvenser ved kvantecomputing er, at det kan bryde nutidens kryptering.
De fleste datasystemer – fra netbank til e-mail – bruger RSA-kryptering, som bygger på, at det er svært at faktorisere meget store tal.

En kvantecomputer med nok qubits kan gøre det på sekunder. Det betyder, at hele verdens digitale sikkerhed kan blive forældet, når teknologien bliver moden.

Derfor arbejder forskere allerede på kvantesikker kryptering (post-quantum cryptography), som kan modstå disse angreb.

3. Optimering og logistik

Mange virkelige problemer handler om optimering – hvordan man transporterer varer hurtigst, planlægger ruter, eller reducerer energiforbrug.
Kvantecomputere kan analysere millioner af variabler på én gang og finde løsninger, der sparer både tid og ressourcer.

Et konkret eksempel:
Volkswagen har brugt kvantealgoritmer til at optimere trafikstyring i byer som Beijing, hvilket reducerede køer og brændstofforbrug.

4. Finans og risikostyring

Finanssektoren er også interesseret i kvanteteknologi, fordi den kan modellere komplekse markedsdata og forudsige tendenser langt hurtigere.
J.P. Morgan og Goldman Sachs investerer allerede i kvantealgoritmer til porteføljeoptimering og risikovurdering.

5. Kunstig intelligens

Kombinationen af AI og quantum computing kan blive eksplosiv.
Kvantecomputere kan analysere enorme mængder data og træne neurale netværk langt hurtigere end klassiske systemer. Det kan føre til:

• Mere præcis billedgenkendelse.

• Hurtigere maskinlæring.

• Nye former for problemløsning.

Kort sagt: Quantum computing vil ikke bare ændre AI – det vil accelerere dens udvikling dramatisk.

Udfordringer og etiske spørgsmål

Selvom potentialet er enormt, er vejen frem stadig lang.
Kvantecomputere er dyre, komplekse og ustabile. De kræver avanceret køling og præcision, som kun få laboratorier i verden kan opretholde.

Men det er ikke kun teknologien, der er udfordringen – det er også etikken og sikkerheden.

Sikkerhed og magt

Hvem får først adgang til kvantekraft?
Hvis regeringer eller virksomheder får teknologien før andre, kan det skabe et nyt globalt magthierarki – lidt som atomkraftens ankomst i 1940’erne.

Derfor arbejder internationale organisationer på at skabe retningslinjer og samarbejde for ansvarlig udvikling af kvanteteknologi.

Miljø og energi

Ironisk nok kræver kvantecomputere enorme mængder energi for at holde systemerne nedkølet og stabile.
Der arbejdes derfor på energioptimerede kvantesystemer og bæredygtig køleteknologi for at gøre fremtidens kvantecomputing grønnere.

Etiske dilemmaer

Med stor regnekraft følger stort ansvar.
Kvantecomputere kan bruges til forskning og innovation – men også til overvågning, cyberkrig og manipulation.
Derfor handler fremtiden ikke kun om, hvad vi kan gøre, men hvordan vi vælger at bruge teknologien.

Hvornår bliver kvantecomputere en del af hverdagen?

I dag er kvantecomputere stadig primært forskningsprojekter.
Men fremskridtene går hurtigt.

• I 2019 hævdede Google at have opnået “kvanteoverlegenhed”, da deres Sycamore-processor løste en opgave på 200 sekunder, som ville tage en supercomputer 10.000 år.

• I 2024–2025 arbejder IBM, Intel og Rigetti med systemer på over 1.000 qubits.

• Inden for 2030 forventes kvantecomputere at være kommercielt anvendelige – først som cloud-tjenester, derefter integreret i forsknings- og erhvervsløsninger.

Vi vil sandsynligvis ikke eje en kvantecomputer derhjemme. I stedet vil vi tilgå kvantekraft via skyen – som vi i dag bruger AI-tjenester.

Quantum computing er ikke bare et teknologisk spring – det er et paradigmeskifte.
Ligesom elektricitet og internettet ændrede alt, kan kvantecomputere redefinere grænserne for, hvad mennesker kan forstå, designe og løse.

Fra medicin og klima til cybersikkerhed og kunstig intelligens – kvantecomputing vil forme fremtiden på måder, vi kun lige er begyndt at ane.

Men som med al stor kraft, vil det kræve viden, ansvar og etik at bruge den rigtigt.
Fremtidens udfordring bliver ikke kun at bygge stærkere maskiner – men at sikre, at de bruges til at gøre verden bedre.

Se mere: