Kvanteteknologi høres for mange ut som noe fra science fiction: superraske datamaskiner, hemmelig koding og rare fysiske lover ingen helt forstår. Men mye av teknologien er her allerede, og vil påvirke alt fra energi og transport til sikkerhet og klima.
For å forstå hva som står på spill, må vi starte med det helt grunnleggende.
Kvanteteknologi bygger på kvantefysikk, fysikken som beskriver naturen på de aller minste skalaene. Her gjelder ikke reglene vi er vant til. Partikler kan være i flere tilstander samtidig, påvirke hverandre over store avstander, og oppføre seg mer som sannsynligheter enn faste ting. Det høres abstrakt ut, men nettopp disse egenskapene har vi nå har lært å utnytte teknologisk. Og det kanskje mest myteomspunne eksempelet på dette er kvantedatamaskinen.
Kvantedatamaskiner – hva er greia?
Vanlige datamaskiner regner med bits som enten er 0 eller 1. Kvantedatamaskiner bruker derimot qubits, som kan være 0 og 1 samtidig. Det gjør at enkelte typer beregninger kan gjøres langt raskere og mer effektivt sammenliknet med vanlige datamaskiner.
Dette betyr ikke at kvantedatamaskiner kommer til å erstatte PC-en din, men at de kan bli ekstremt nyttige til spesielle oppgaver: utvikle nye materialer, simulere kjemiske reaksjoner, optimalisere transportsystemer eller forstå komplekse klimasystemer.
Men større datakraft fører også med seg nye utfordringer …
Når datakraft blir kraftkrise
Det er ingen hemmelighet at teknologien i seg selv kan ha et klimaavtrykk. Datamaskiner som brukes til kunstig intelligens og store beregninger krever mye energi og kjøling. Kvantedatamaskiner kan på sikt løse enkelte oppgaver med langt færre beregninger enn klassiske datamaskiner, og dermed med lavere ressursbruk, men de er krevende å bygge, avhengige av sjeldne materialer og ekstrem kjøling. Spørsmålet er derfor ikke bare om kvanteteknologi kan hjelpe oss løse klimakrisen, men om den kan utvikles bærekraftig. Uten tydelige miljøkrav risikerer vi å flytte problemet, ikke løse det.
Det er likevel verdt å huske at kvantefysikk allerede ligger i grunnmuren til mye av den grønne teknologien vi bruker i dag.
Solceller er også kvantefysikk
Når vi snakker om teknologi og det grønne skiftet, tenker mange på vindmøller og elbiler. Men solceller er i bunn og grunn kvantefysiske.
I en solcelle absorberes lys i form av fotoner. Hvis fotonet har høy nok energi, kan det løfte et elektron fra et lavere energinivå opp til et høyere energinivå. Der kan elektronet bevege seg fritt. Når mange elektroner beveger seg slik, får vi elektrisk strøm. Uten kvantemekanikk ville vi ikke forstått hvorfor dette skjer, og vi ville ikke kunnet designe materialene som gjør det mulig.
Samtidig må vi være bevisste på materialbruken. Noen solceller inneholder giftige stoffer og kan skape nye miljøproblemer hvis de produseres og kastes ukritisk. Kvanteteknologi kan altså både være en del av løsningen og en del av problemet, avhengig av hvordan vi bruker den.
Teknologi er politikk
Kvanteteknologi handler ikke bare om fysikk og matte. Det handler om makt. Kvantesensorer kan brukes i alt fra medisinsk avbildning til militær overvåkning. Kvantekryptografi kan gjøre kommunikasjon ekstremt sikker, men utfordrer også dagens digitale sikkerhetssystemer.
Derfor snakkes det nå om et «kvantekappløp», der land konkurrerer om å utvikle teknologien først. Norske forskere og bedrifter er allerede en del av denne utviklingen, blant annet gjennom sensorteknologi og internasjonalt samarbeid. Spørsmålet er ikke bare hva vi kan gjøre med teknologien, men hvem den skal komme til gode og hvem som skal kontrollere den.
En invitasjon
Det mest spennende er kanskje dette: DU kan faktisk være med på å forme denne utviklingen. Og du trenger ikke være fysiker for å bry deg om kvanteteknologi. Selv om du aldri jobber med teknologien selv, vil den påvirke hverdagen din.
Å engasjere seg trenger heller ikke være vanskelig: gå på åpne foredrag, følg med på nyhetene, diskuter teknologipolitikk og still spørsmål om bærekraft: Hvem skal bestemme hvordan teknologien brukes? Hva skal den brukes til? Hvilke materialer trengs for å bygge den? Er den med på løse klimaproblemer – eller skaper den nye?
Samtidig satser Norge stort på dette feltet. Det startes nye utdanninger innen kvanteteknologi, blant annet bachelor- og masterprogram ved Universitetet i Oslo. Det er et tydelig signal om at Norge satser og at det trengs folk som forstår både teknologien og konsekvensene av den.
Kvanteteknologi er ikke magi. Det er et verktøy. Og som med alle kraftige verktøy avgjøres effekten av hvem som bruker det, og hva de brukes til. Fremtiden avgjøres ikke av fysikken alene, men av politiske valg, økonomiske prioriteringer og menneskene som utvikler teknologien.
Og ja: dette skjer nå. Bli med på reisen!
TEKST
Ylva Nøkland
ILLUSTRASJON
Saskia Wild
Denne teksten ble først publisert i det fysiske PUTSJ-magasinet om teknologi. Visste du at 200,-/årlig bidrar til å 1) støtte Natur og Ungdom, og 2) få PUTSJ i posten? Les mer om medlemskap her
