Sveriges kvantdatorbygge växlar upp
– Kvantteknologin har en enorm potential och det är viktigt att Sverige har den kompetens som behövs inom området. WACQT har under den korta tid centrumet funnits byggt upp en kvalificerad forskningsmiljö, skapat samarbeten med svensk industri och lyckats utveckla kvantbitar som bevisligen kan lösa problem. Vi ser med tillförsikt på vad de kommer att åstadkomma i fortsättning, säger Peter Wallenberg Jr, ordförande för Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.
Sedan 2018 leder Chalmers en stor, offensiv forskningssatsning – Wallenberg Centre for Quantum Technology, WACQT – med målet att göra Sverige till en frontspelare inom kvantteknologi. Huvudprojektet är att utveckIa och bygga en kvantdator med långt större beräkningskraft än dagens bästa superdatorer.
Under de första tre åren har kvantdatorforskarna inom WACQT fokuserat på att få kvantdatorns grundläggande byggstenar – kvantbitarna – att fungera riktigt bra i liten skala. En milstolpe var när de 2020 lyckades lösa en liten del av ett verkligt optimeringsproblem med sin mycket välfungerande två-kvantbitars kvantdator.
Ökar de hundra kvantbitarnas kvalitet
Nu är det dags att skala upp till betydligt fler kvantbitar, och öka insatserna för att utveckla mjukvara och algoritmer. I samma veva skalas hela satsningen upp, då Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, KAW, nu har beslutat att nästan dubblera WACQT:s årliga budget, från 45 till 80 miljoner kronor om året för de kommande fyra åren. Satsningen har sedan tidigare också förlängts från ursprungligen tio år till tolv år, och har nu en total finansiering på minst 1,3 miljarder kronor medräknat universitetens och industrins bidrag.
– Det är väldigt uppmuntrande att KAW visar oss så stort förtroende. Det stärker WACQT:s forskningsprogram och ger oss möjlighet att bygga en ännu bättre kvantdator. Sett till antalet kvantbitar är målet fortfarande hundra stycken, men nu satsar vi på hundra jättebra kvantbitar, säger Per Delsing, programdirektör för WACQT och professor vid Chalmers.
Beräkningar har nämligen visat att det för kvantdatorns prestanda lönar sig mer att öka kvantbitarnas kvalitet än att addera ytterligare kvantbitar. Ju bättre kvalitet, desto mer användbara uppgifter kommer den färdiga kvantdatorn att kunna utföra.
Med den utökade finansieringen kommer WACQT därför bland annat att satsa på att förbättra materialet i de supraledande chip som kvantbitarna består av. Kvanttillstånd är extremt känsliga, och minsta lilla störning i materialet försämrar prestandan. Kvantbitarna som tillverkas på Chalmers är redan bland de bästa i världen, så det handlar om att flytta hela forskningsfronten framåt.
– Det rör sig om extremt små störningar. Bara att förstå vilka de är och vilka som dominerar kräver forskning. Vi behöver studera hela tillverkningsprocessen i detalj och utforska nya sätt att undanröja störningar i materialet, förklarar Per Delsing.
Ska anställa ytterligare 40 forskare
Med den ökade finansieringen kan nu antalet forskare som jobbar i kvantdatorprojektet bli betydligt fler – till exempel ska en helt ny grupp bildas för att studera nanofotonik-komponenter som kan möjliggöra ihopkoppling av flera mindre kvantprocessorer till en stor kvantdator. Inom de närmaste två åren ska forskarlaget utökas med hela 40 personer, vilket är nästan en dubblering. I ett första steg kommer femton nya postdocs att rekryteras.
– Det är en ambitiös rekrytering i en nisch där konkurrensen om duktiga forskare är mycket hög. Men våra förhoppningar är goda – tidigare rekryteringar har visat att vi har förmågan att attrahera topptalanger både från Sverige och utlandet. Vi har unik växelverkan med industrin, lång erfarenhet av supraledande kretsar och ett enastående renrum, säger Per Delsing.
Som avstamp för kvantdatorprojektets nya, uppväxlade fas ordnar WACQT två internationella workshops, en om mjukvara för kvantdatorer (8–9 april) och den andra om teknik och algoritmer som möjliggör kvantberäkningar (13–14 april). Alla som är intresserade av att ta del av det aktuella forskningsläget kan följa dem online.
– Det är väldigt spännande tider inom kvantdatorvärlden. Mycket händer och konkurrensen ökar hela tiden, då flera länder gjort stora satsningar på sistone. Denna investering säkerställer att Sverige och Chalmers fortsätter att ligga i den globala forskningsfronten, säger Per Delsing.
Källa: Chalmers