Fremtidens supercomputere bliver sandsynligvis ekstremt avancerede og stærkt specialiserede kvantesimulatorer, der kan knuse store datamængder på en helt ny måde.

Teknologien ligger dog stadig ude i fremtiden.

Læs også : Fremtidens hurtigste computer kan kun én ting

Men nu har forskere fra Niels Bohr Instituttet taget et vigtigt skridt mod at kunne bygge en kvantecomputer, der fungerer ved hjælp af lys.

De har nemlig konstrueret en såkaldt fotonisk chip, der gør noget, som ikke tidligere har været muligt. Den kan lave enkelte fotoner, der er små lyspartikler, og blandt andet styre hvilken vej de skal bevæge sig.

- At vi kan retningsbestemme fotoner er et stort skridt. Havde du spurgt mig for et år siden om man kunne det her, havde jeg sagt nej. Vi bryder noget symmetri her, som vi ikke troede, var muligt. Det er en stor opdagelse i sig selv, siger Peter Lodahl, der er professor og leder af forskningsgruppen Kvantefotonik ved Niels Bohr Instituttet.

Kan styre fotonernes retning

Ved at belyse et såkaldt kvantepunkt i den fotoniske chip med laserlys, kan forskerne skabe og manipulere enkelte fotoner – og altså blandt andet kontrollere den retning, de udsendes i.

Opdagelsen, der publiceres i næste nummer af Nature Nanotechnology, er ekstremt vigtig indenfor kvanteteknologi. For vil man bruge fotoner til at sende information med, skal man kunne kode en foton ad gangen.

- Vi kan vælge om fotonerne skal spinne op eller ned. Det definerer om de bevæger sig til højre eller til venstre. Hvis jeg tænder en lampe, flyver fotonerne ud i alle retninger og udsendes mange ad gangen. Vi har brug for en lyskilde, der kun sender én foton ud af gangen og i den ønskede retning. Og det har vi nu, siger Peter Lodahl.

To tilstande på samme tid

Når Peter Lodahl og hans kolleger, ved hjælp af kvantemekanisk spin, kan bestemme hvilken retning fotonerne bevæger sig, kan de lagre informationer i dem.

En normal computer bruger transistorer til at regne binært, som er lange rækker af et-taller og nuller, ved hjælp af elektroner. Det er sådan en computer regner på ting eller forstår data om man vil.

Fordelen ved kvantemekanikken, og i det her tilfælde den fotoniske chip, er, at den kan kode fotonerne til at være et-taller og nuller – eller begge dele på samme tid.

- En normal computer kan forstå skiftevis etter og nuller. Kvantecomputeren kan regne på begge dele samtidigt, forklarer Peter Lodahl.

Det er her kvantemekanik bliver svært at forstå. Men muligheden for, at en bit kan være både et og nul på en gang, har enorme konsekvenser for fremtidens computere.

Kvantecomputeren lader vente på sig

Ifølge Peter Lodahl, der sammen med kollegerne Immo Söllner, Sahand Mahmoodian og Søren Stobbe, har udviklet den fotoniske chip i samarbejde med Korea Institute of Technology, er der stadig noget vej mod en praktisk kvantecomputer.