Et nyt dansk kvanteinitiativ skal bane vej for teknologiske og videnskabelige gennembrud, der kan bidrage til at løse store samfundsudfordringer.
Med Novo Nordisk Foundation Quantum Computing Programme går dansk forskning ind i den globale kamp om at udvikle den første generelt anvendelige kvantecomputer. Ifølge Morten Bache, der er Scientific Director for Quantum Technologies ved Novo Nordisk Fonden, har Danmark gode forudsætninger for at give sig i kast med opgaven:
”Lige siden Niels Bohr og hans kollegaer grundlagde og diskuterede en ny tilgang til fysikken i starten af sidste århundrede, har Danmark været aktivt involveret i kvanteforskning, hvilket årtiers investeringer i grundforskning og forskningsinfrastrukturer har bidraget til at konsolidere. Det betyder, at vi i dag kan mønstre kompetencer, der er vitale for at kunne fremstille og drive en kvantecomputer.”
Det giver således også god mening at forankre det nye kvanteprogram ved Niels Bohr Institutet, som siden indvielsen i 1921 har dannet rammen om flere banebrydende opdagelser og mange af de grundlæggende diskussioner mellem Bohr og hans internationale kollegaer. Samtidigt vil programmet inddrage forskerteams fra andre danske og internationale universiteter, og det vil åbne op for samarbejder med private aktører inden for kvanteteknologi.
Bred vifte af teknologier
Ambitionen er at udvikle den første generelt anvendelige kvantecomputer, hvilket betyder, at den i modsætning til eksisterende kvantecomputere skal være fejltolerant. Morten Bache forklarer: ”Eksisterende kvantecomputere er plaget af støj, hvilket medfører fejl, der gør beregningerne upræcise. Udviklingen af en fejltolerant og dermed mere præcis og anvendelig kvantecomputer kræver imidlertid en koordineret og langsigtet indsats inden for en bred vifte af teknologier. Det involverer alt fra kvantematerialer, nanofabrikation af chippen til kvantecomputeren, kvanteelektronikken, der skal styre chippen, og den software og de algoritmer, som styrer beregningerne.”
Derfor er der i programmet lagt vægt på, at hele værdikæden er til stede i Danmark og skaber et stærkt fundament for et sundt kvanteøkosystem. Morten Bache tilføjer: ”Samtidig vil programmet som nok det eneste i verden satse på ikke bare en, men en række kvantebit-teknologier, der kan bruges til at bygge en kvantecomputer. Da vi endnu ikke ved, hvilken teknologi der vil være den bedste til at bygge en fejltolerant kvantecomputer, er det en måde at gardere sig på, samtidig med, at forskerne vil kunne udnytte synergier mellem de forskellige teknologier bag kvantebits’ene til at finde nye løsninger.”
Fokus på det danske life science økosystem
I forbindelse med Novo Nordisk Foundation Quantum Computing Programme er kemi, biokemi og life science valgt som centrale fokusområder, med sigte på at skabe løsninger inden for sundhed og bæredygtighed.
Morten Bache forklarer: ”Andre lande ville givetvis arbejde med andre vidensområder og problemstillinger, men i en dansk kontekst er det helt oplagt at satse på naturvidenskab og life science, da vi i forvejen har et veletableret og stærkt videnskabeligt økosystem, der indbefatter forskning og innovation og tæller start-ups såvel som internationale biotek- og medicinalvirksomheder.” Han tilføjer: ”Samtidig med, at disse miljøer kan bidrage til arbejdet med at udvikle og teste ny kvantecomputerteknologi, vil samarbejdet også kunne bane vej for store videnskabelige gennembrud, som de selv kan få gavn af. Dermed er der potentiale for at skabe store synergier inden for teknologi, dansk forskning og life science.”
En anden fordel ved at arbejde inden for naturvidenskab og life science i forbindelse med udviklingen af en fejltolerant kvantecomputer er, at forskere inden for disse områder er vant til at arbejde med et langt tidsperspektiv. ”Det er ikke unormalt at arbejde med en tidshorisont på 10 år og vente længe på de store gennembrud. Det skaber gode forudsætninger for at deltage i et langsigtet initiativ som Novo Nordisk Foundation Quantum Computing Programme,” fortæller Morten Bache.
