Danmarks Novo Nordisk Foundation skal bruke 200 millioner dollar på å utvikle det den sier vil være den første praktiske kvantedatamaskinen for biovitenskapelig forskning, med bruksområder som spenner fra å lage nye medisiner til å finne sammenhenger mellom gener, miljø og sykdom.
Den ideelle stiftelsen, som er majoritetseier i Novo Nordisk farmasøytiske gruppe, slutter seg til et overfylt felt av universiteter og teknologiselskaper som søker å konvertere de teoretiske superkreftene til kvantedatabehandling til nyttige enheter.
Men den sier at det syvårige programmet, basert i København, skiller seg ut fordi det vil evaluere konkurrerende teknologier før de bestemmer seg for hvilken du skal fortsette med.
“De andre store initiativene globalt har allerede valgt sine plattformer og prøver å optimalisere dem, men vi spår at mange vil havne i en blindvei,” sa Peter Krogstrup, som skal lede programmet fra Niels Bohr Institute ved Københavns Universitet. “Vi vil heller bruke syv år på å finne plattformen som gir den største muligheten til å bygge en brukbar kvantedatamaskin.”
Noen prototyper av kvantedatamaskiner manipulerer elektroner, andre fotoner (lyspartikler). Men alle dagens enheter, enten elektroniske eller fotoniske, “er støyende, feilintolerante maskiner som ikke kan løse noen problemer som er relevante for menneskeheten”, sa Mads Krogsgaard Thomsen, administrerende direktør i Novo Nordisk Foundation.
“Det er et veldig spennende initiativ, med sin koordinerte innsats på maskinvare- og programvaresiden,” sa professor Garrett Morris, en beregningskjemiker ved Oxford-universitetet som ikke jobber med stiftelsen. Simuleringer i laboratoriet hans viser at kvantedatamaskiner i mange tilfeller vil forutsi molekylære strukturer langt raskere og mer nøyaktig enn deres konvensjonelle motstykker.
“Kvantedatabehandling kan revolusjonere så mange aspekter av vitenskapen – hvis de klarer det,” la Morris til.
Kvanteteori ble formulert tidlig på 1900-tallet, med Niels Bohr i København som en ledende rolle, men teknologien gjorde det ikke mulig for forskere å begynne å bruke den på databehandling før nesten 100 år senere.
I motsetning til de binære bitene i klassisk databehandling, som enten er null eller én, utnytter kvantebiter eller qubits de motintuitive egenskapene til kvantefysikk til å være begge samtidig.
Kvantedatamaskiner vil utnytte dette “superposisjons”-prinsippet ved å utføre et stort antall beregninger samtidig – en evne som lover å være spesielt nyttig for å modellere kjemiske reaksjoner, designe nye materialer og søke i enorme databaser.
Thomsen tilbød analogien til at konvensjonell databehandling er som å operere i to dimensjoner mens kvantedatabehandling fungerer i tre.
“Innenfor biovitenskap kan vi for eksempel akselerere utviklingen innen personlig medisin ved å la kvantedatamaskiner behandle den enorme mengden data som er tilgjengelig om det menneskelige genomet og sykdommer,” sa Lene Oddershede, senior visepresident ved Novo Nordisk Foundation.
Foruten danske universiteter, vil kvanteberegningsprogrammet også involvere forskere ved institusjoner i andre land, inkludert Technical University of Delft og University of Toronto.
Selv om stiftelsen ikke ønsker å forplikte seg til noen spesifikk teknologi som tilbys av store selskaper aktive innen kvantedatabehandling som IBM, Microsoft og Alphabet eller de mange oppstartsbedriftene på feltet, vil programmet være åpent for samarbeid om spesifikke prosjekter.
Det vil også etablere sitt eget selskap, kalt Quantum Foundry, for å produsere materialer og maskinvare til programmet.