- Det haster å gjøre Norge kvanteklart

Denne uka arrangerte to NTNU-fakultet en kvantedag sammen. Øyvind Gregersen, dekan ved Fakultet for naturvitenskap og Thomas Tybell, dekan ved Fakultet for informasjonsteknologi og elektroteknikk står som medarrangører.

Selv om det brukes store penger på kvanteteknologi, spesielt kvantedatamaskiner internasjonalt, er ikke dette et felt som er på radaren til alle. Det mener de det må gjøres noe med.

- Det haster å gjøre Norge kvanteklart. Det er et ansvar vi kjenner på. Både som dekaner på vegne av fagmiljøene våre, og som representanter for Norges teknisk- naturvitenskapelige universitet, forteller Tybell.

Norge er ikke midtpunktet

NV-dekan Gregersen peker på det han oppfatter som en raskt økende betydning som kvanteteknologi og forskningen for kvantområdet har i verden.

- Norge er ikke midtpunktet her, for å si det sånn, men hvis du ser på hvordan det brukes penger og innsats i USA og i Europa er det økende. Vi kan ikke konkurrere når det kommer til pengebruk, men skal vi ha mulighet til å ta i bruk gevinstene her må vi styrke innsatsen betydelig, sier han.

Kvateteknologi er ikke i seg selv noe nytt. Kvanteteknologi er all teknologi hvor prinsipper fra kvantemekanikk blir avgjørende for måten teknologien fungerer på.

- Lasere eller komponenter i mobilskjermer er eksempler på kvanteteknologi. Det er kvanteteknologi som ble oppfunnet for flere tiår siden. Teorien var i stor grad utviklet i løpet av 30-tallet. Gjennom de siste ti til tjue årene så har vi kommet dit hvor vi har mye større mulighet til å manipulere ting på kvantenivået, som gir helt nye muligheter, sier Tybell.

- Plutselig er ikke dataen din trygg

Det er ofte kvantedatamaskiner som snakkes om utenfor forskningsfeltet. I den grad man har hørt om det så er det i sammenheng med muligheten de kan ha for å knuse dagens digitale krypteringsmetoder.

- Det er en helt åpenbar måte denne teknologien kan påvirke deg på. Om ikke noen av dataene dine plutselig er trygge og om hvem som helst kan knekke passordene dine så er det en stor fare. På den andre siden så kan nettopp det å forstå hva som muliggjør det gjøre krypteringen tryggere, sier Gregersen.

I en kvantedatamaskin er den grunnleggende informasjonsenheten en kvantebit. I motsetning til en vanlig datamaskin som har vanlige bits, som eksisterer i en av to tilstander, kan en kvantebit befinne seg i to tilstander samtidig.

Dette legger grunnlaget for at den kan løse mange regneproblemer svært mye raskere enn det som ville vært tilfellet for en vanlig datamaskin. Det er det som gjør den blant annet svært anvendelig på krypteringsfeltet.

- Den kommer nå og kommer raskt

- Det er en teknologi som er omveltende. Den kommer nå, den kommer raskt. Man vet enda ikke hvor viktig det blir. Men vi vet at om den slår til, så kan den være såpass omveltende at den slår bort beina på en del av dagens teknologi. Altså må Norge være kvanteklart og da må vi som universitet og fagmiljø snakke med alle andre institusjoner, sier Tybell og peker på blant annet forsvar, næringsliv og offentlig sektor.

Arbeidet har alt begynt en stund tilbake med å finne ut hvordan NTNU passer inn i dette.

- Rektor ba meg om å lede en arbeidsgruppe som skulle lage et posisjonsnotat for NTNU på hva bør vårt bidrag innenfor kvanteteknologi-området være. Det ble vi ferdig med nå i januar. Et viktig aspekt er utdanningssiden, altså det å øke antall kandidater, sier Gregersen.

NTNU allerede viktig på feltet

Det inkluderer blant annet en satsing som nå er i gang med spesialiseringer i kvante på krysningspunktet mellom elektroteknikk og fysikk, der de to dekanenes fakultet møtes. I tillegg mener de det er klart at det vil trenges flere forskere og dermed flere doktorgradsstillinger på feltet.

Allerede finnes viktige forskningsmiljø på feltet ved NTNU. Center for Quantum Spintronics finansieres gjennom den prestisjetunge SFF(Senter for fremragende forskning)-ordningen. Tybell trekker også fram blant annet hans fakultets miljø for kvantefotonikk, samt Laser Physics Group ved NV-fakultetet.

Regjeringen har nylig lansert 70 millioner i tildelinger til å ruste opp kvanteinfrastruktur. Det er penger dekanene tenker at NTNU kan få en solid del av. Likevel er 70 millioner lite på et felt der tek-gigantene investerer i multimilliard-klassen. En enkelt kvantedatamaskin vil komme i en mye høyere prisklasse enn denne utlysningen. Dette er altså ikke noe som ligger i NTNUs umiddelbare framtid.

- Vi skrev i NTNUs posisjonsnotat at vi ikke bør jobbe med å utvikle en slik maskin selv nå. Istedenfor kan vi leie tid på andres maskiner, da er det fortsatt snakk om mange millioner for kort tid, men å investere i slik hardware er astronomisk. Så er det sånn med all teknologiutvikling at dette er sant i dag, men om fem år så kan prisen ha falt som en stein, forteller Gregersen.

Samltet overlappende miljø

Det de har gjort denne uka med NTNUs kvantedag mener de er viktig for å begynne å samle alle de ulike fagmiljøene ved NTNU som jobber med de ulike delene av dette. Samtidig som de også samler mange av dem som vil kunne anvende teknologien. 

NV-dekanen forteller at kvantedagen hadde god deltakelse fra kvantemiljøene ved NTNU i tillegg til folk fra FFI og Kongsberg Gruppen.

- De faglige presentasjonene og diskusjonen er et godt utgangspunkt for arbeid med utvikling av forskningsprosjekt og samarbeid, sier Gregersen.

- Vi har mange som overlapper på ulike måter eller jobber med ting som har betydning for hverandre. Når denne teknologien blir viktigere er vi også avhengig av at de kjenner hverandre og kan samarbeide mer. Å samle folk på tvers er mye av det NTNU satser på. Skal vi være i en posisjon til å ta teknologien i bruk så haster det med den tverrfagligheten, konkluderer Gregersen.