Kvanteteknologi er en banebrytende utvikling innen vitenskap og teknologi som utnytter de unike egenskapene til kvantemekanikk for å løse utfordringer som tidligere var utenkelige. Som et resultat av samarbeid på området mellom NEK og Standard Norge og føyer kvanteteknologi seg nå inn i rekken som en av NEKs komiteer, med komiteen NK JTC 3 – Kvanteteknologi.
Kvanteteknologi
I kvanteteknologi bruker man ekstremt små «gjenstander» som kalles kvantepartikler. Eksempler på kvantepartikler er elektroner og fotoner. En kvantepartikkel oppfører seg annerledes enn vanlige fysiske objekter.
Kvanteteknologi anvender kvantemekanikkens prinsipper. Superposisjon og sammenfiltring er to sentrale begreper innenfor kvanteteknologi.
Superposisjon
Superposisjon er et av de grunnleggende prinsippene innenfor kvantefysikk, og sier at en kvantepartikkel kan ha to tilstander samtidig. En enkel forklaring kan være en sammenligning med en mynt i et myntkast. Når mynten er i luften er den både «kron» og «mynt». Det er først når mynten ligger stille, og vi kan se hvilken side som ligger opp, at den har bare en tilstand.
Sammenfiltring
Sammenfiltring er en annen viktig egenskap ved kvanteteknologi. Dersom man sammenfiltrer to kvantepartikler blir de gjensidig avhengig av hverandre. Om noe endres ved en kvantepartikkel skjer det også en endring ved den andre kvantepartikkelen.
Kvanteteknologi kan revolusjonere ulike teknologiske områder. Egenskapene til kvantepartikler gjør kvanteteknologi svært kraftfull og allsidig, med potensial til å forandre måten vi behandler informasjon, kommuniserer og måler på.
Qubits
Mens klassisk teknologi bygger på binære prinsipper med 0 og 1ere, utnytter kvanteteknologi kvantebiter eller qubits En qubit kan eksistere i flere tilstander samtidig og kan være 0 og 1 på samme tid. Denne fundamentale forskjellen åpner for en rekke avanserte anvendelser; fra kvantedatamaskiner som kan utføre komplekse beregninger eksponentielt raskere enn dagens datamaskiner, til kvantekommunikasjon som gir uovertruffen sikkerhet gjennom kvantekryptografi. I tillegg leverer kvantesensorer og kvantetidsteknologier presisjon i målinger og tidsstyring som ikke eksisterer i dag. Med betydelige implikasjoner for, for eksempel, navigasjon.
Mulige fremtidige bruksområder for kvanteteknologi
Kvantedatamaskiner
En kvantedatamaskin bruker qubits, som er enheter som kan eksistere i flere tilstander samtidig. Dette fenomenet muliggjør parallell databehandling på en skala langt utover kapasiteten til klassiske datamaskiner. Den avansert teknologien åpner døren for betydelige forbedringer innen en rekke områder. Da kan man løse komplekse optimaliseringsproblemer innen produksjon og logistikk som tradisjonelle algoritmer sliter med å håndtere effektivt. Videre muliggjør kvantedatamaskiner nyskapning innen materialforskning ved å simulere og utforske nye materialer og kjemiske prosesser. I medisinutvikling, har denne teknologien potensiale til å forbedre utviklingen av medisiner ved å modellere biologiske molekyler og deres interaksjoner med en presisjon som tidligere var utenkelig med dagens datateknologi.
Kvantekommunikasjon
Kvantekommunikasjon bygger på prinsippene innen kvantekryptografi for sikker overføring av data. Dette kan gjøre for eksempel avlytting av kommunikasjon uten å bli oppdaget umulig. Denne teknologiske tilnærmingen har store implikasjoner for sikker datakommunikasjon, spesielt innen sensitive områder som sikkerhet, helsetjenester og finanssektoren. Videre muliggjør distribuerte kvantenettverk ekstremt rask og sikker dataoverføring over lange avstander, og potensielt legge grunnlaget for fremtidens internettinfrastruktur.
Kvantesensorer
Kvantesensorer kan måle fysiske størrelser med ekstrem nøyaktighet, noe som åpner for nye muligheter innen områder som for eksempel høypresisjonsnavigasjon på steder der det ikke er GPS signaler. Under vann (subsea) er et eksempel hvor slik navigasjon kan ha stor nytte av kvanteteknologi. Videre kan kvantebaserte sensorer forbedre nøyaktigheten og kvaliteten på medisinsk avbildning, som MR-skanninger. Noe som kan gi bedre diagnostisering.
Standardiseringens rolle
Standardiseringsarbeid kan bli kritisk for å fremme kvanteteknologi ved at standardisering sikrer kompatibilitet mellom systemer. Kompatibilitet er avgjørende for bred adopsjon og kommersialisering. Dette reduserer kostnader og kompleksitet, fremmer tillit og investeringer, og legger grunnlaget for internasjonalt samarbeid som igjen akselererer innovasjon og implementering.
Kvanteteknologi har potensialet til å transformere flere sektorer ved å tilby løsninger som ikke er mulig med dagens teknologi. Med økende grad av forskning, utvikling og standardisering, står vi overfor en fremtid hvor kvanteteknologi kan bli en integrert del av våre daglige liv og industrielle prosesser.
Derfor jobbes det med å øke kunnskapen om kvanteteknologi og NEKs etablering av en komité for fagfeltet er et spennende steg fremover. Den nye komiteen kan spille en viktig rolle og sikre gode bidrag i utviklingen av kvanteteknologi gjennom samarbeid, kompetansedeling og problemløsning.
NEK ønsker å skape en arena hvor flere aktører som har søkelys på kvanteteknologi kan samarbeide mot felles mål. På den måten kan man legge til rette for innovasjon, og en ansvarlig og effektiv utvikling gjennom den nyetablerte komiteen, NK JTC 3 – Kvanteteknologi.
Bli med på standardiseringsarbeidet
Alle som er interessert i kvanteteknologi inviteres til å delta i komitearbeidet. Dersom du vil ha mer informasjon om NK JTC 3 – Kvanteteknologi kan du ta kontakt med Lars Ihler som er fagansvarlig for kvanteteknologi i NEK.
Les mer om kvanteteknologi komiteen og meld deg på!
Eltransport 
Havvind 
Landstrøm 
Det internasjonale standardiseringsarbeidet utføres av komiteer bestående av eksperter fra hele verden. Uten standarder som er akseptert på bred basis er det vanskelig å tenke seg vareflyt på tvers av landegrensene. Ved å delta i standardiseringsarbeidet får man en mulighet til å påvirke standardene til beste for egen bedrift og norske forhold.
