About / Advertise 
Ericsson har studerat kombinationen kvantdatorer och mobilnät i snart tio år, och har en god uppfattning om hur kvanttekniken skulle kunna användas för att driva mobilnät bättre och effektivare. Men tekniken är ännu inte mogen att tas i drift i stor skala, konstaterar kvantforskaren Muhammad Asad Ullah.
– Kvanttekniken har gjort väsentliga framsteg när det gäller utveckling av feltolerant hårdvara och hybridmoln [moln med både kvantdatorer och konventionella datorer] men det är fortfarande ingen som har kunnat visa upp en praktisk tillämpning där kvantteknologi ger exponentiella fördelar i närtid. Med detta sagt så har vårt arbete visat att kvantdatorer kan förbättra framtida telenät om och när de har kommit tillräckligt långt vad gäller skalbarhet och feltolerans. Det behövs också forskas på att få fram bättre algoritmer att köra på kvantdatorerna.
Muhammad Asad Ullah är senior forskare hos Ericsson och presenterade företagets pågående arbete på kvantkonferensen IQT Nordics i Göteborg före sommaren. Ericsson följer utvecklingen för kvantdatorhårdvara, med ett särskilt intresse för system med flera kvantprocessorer, och studerar också vilka algoritmer som lämpar sig för att köra telekomtillämpningar på rena kvantdatorer respektive i blandade hybridmoln. Kvantsensorer och kvantkommunikation är andra områden av intresse.
– Vi har gjort ett pionjärarbete när det gäller kvantkommunikation mellan CPU:er i datorer med flera kvantprocessorer, säger Muhammad Asad Ullah.
En viktig slutsats som Ericsson har dragit är att för deras tillämpningar gör kvantdatorer bäst nytta i hybridsystem där de fungerar som hjälpprocessorer till konventionella datorer. Specialiserade beräkningar kan då skickas över till kvantdatorn, på samma sätt som man redan idag gör med till exempel en grafikprocessor eller en FPGA; det kan typiskt handla om optimering, simulering eller maskininlärning, problem där kvantdatorn redan idag kan utklassa en konventionell dator om förutsättningarna är de rätta. Specifikt för en mobiloperatör kan det handla om antennstyrning eller lobformning för att optimera utnyttjandet av radiofrekvenser.
Det finns en handfull hybrid-molntjänster idag men återigen är Muhammad Asad Ullah noga med att påpeka att det är i begränsad omfattning och att målgruppen ännu så länge består av forskare och produktutvecklare.
– Hybridmolnen utnyttjar styrkan hos både kvantprocessorer, som kan ta hand om komplexa beräkningar, och klassiska processorer som får sköta övergripande kontroll, felkorrigering och databearbetning. Men tjänsterna är inte färdigutvecklade.
Microsofts vd Satya Nadella har i alla fall sagt, i samband med att den senaste årsredovisningen presenterades, att man räknar med att kvant kommer att bli den viktigaste drivkraften för framtida utbyggnad av molntjänsten Azure.
I grunden är kvantprocessorer och qubits känsliga för brus och störningar, vilket innebär att fel uppstår under kvantberäkningar. Som exempel kan en supraledande qubit ha en operationstillförlitlighet i storleksordningen 99,9 procent, vilket kan låta betryggande men ändå kan resultera i hundratals fel per sekund vid en klockfrekvens på 1 MHz. Felkorrigering är därför en av de viktigaste metoderna för att förbättra kvantdatorer, och marknaden har reagerat: bara i år har Google lanserat ”Willow”, Microsoft ”Majorana 1” och AWS ”Ocelot” – nya kvantprocessorer med olika sätt att upptäcka och korrigera fel under exekveringen.
Utöver felkorrigering är det nödvändigt att ta fram kvantprocessorer som stödjer signifikant fler qubits. Denna typ av skalbarhet är svårlöst med dagens tekniklösningar men det är en förutsättning för att kunna adressera verkliga problem, enligt Muhammad Asad Ullah.
 Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen.Prenumerera kostnadsfritt! |
Ericsson är en av de ursprungliga industrimedlemmarna i Wallenberg Centre for Quantum Technology (WACQT), en Wallenbergfinansierad forskningssatsning som ska pågå åtminstone till 2029, och bedriver huvudsakligen sin kvantforskning och -utveckling inom ramen för WACQT men har även ett eget forskningscenter i Montreal, Kanada.
Muhammad Asad Ullah pekar på den goda samarbetsviljan inom forskningsområdet.
– Området utvecklas så snabbt att det fungerar bättre med gemensam utveckling och kunskapsutbyte, där olika företag tar sig an olika aspekter av kvanttekniken, än med direkt tävlan. Förutom att vi deltar i gemensamma projekt som WACQT publicerar vi också våra resultat i etablerade tidskrifter och presenterar på konferenser.
Foto: Jonas Löfvendahl, Chalmers Industriteknik
Navigering, batteridesign och kvalitetskontrollKonferensen IQT Nordics lockade drygt 200 deltagare från akademi och industri till Chalmers i maj, ett antal som branschföreningen QSIP var nöjd med.
– Det är tydligt att den nordiska kvantbranschen växer, och att intresset från industrin växer i takt med mängden praktiska tillämpningar, säger Johan Felix, en av QSIP:s två föreståndare. Utöver Ericsson (artikeln här intill) representerades svensk industri av bland annat Volvo Group (dvs lastbils- och bussbolaget) och Karolinska Institutet, och förstås renodlade kvantföretag som Scalinq (tillverkar komponenter för kvantdatorer). Mikael Rönnholm, Director Emerging Technologies på Volvo Group, berättade att företaget har med kvantteknik i sin långsiktiga planering och att det inte bara är ruttplanering som är intressant, utan också till exempel batteridesign, planering av förebyggande service, och förbättrad navigering. Säker kommunikation med fordonen via kvantkryptering fanns också med i en ruta. KAROLINSKA INSTITUTETS Ebba Carbonnier lyfte fram proteinveckning, som har betydelse för behandling av t ex Alzheimer, som en lovande tillämpning, och även möjligheten konstruera bättre mätinstrument med kvantsensorer. KI samarbetar också med Cleveland Clinic, ett forskningssjukhus i USA som har investerat i en stor kvantdator från IBM. Hårdvaruinvesteringarna dominerar än så länge enligt Carbonnier, men på sikt tror hon att krutet kommer läggas på bättre algoritmer och programvara. Australiensiska Q-CTRL har tagit fram Ironstone Opal, ett system för navigering som förlitar sig på jordens magnetfält istället för GPS-satelliter. En uppenbar fördel är att mätningen är passiv och att navigeringen därför inte kan störas ut, såsom ibland sker med GPS över Östersjön. Q-CTRL säger sig ha testat systemet både på marken och i flygplan och magnetnavigeringen är mer precis än GPS. Förutsättningen för att den ska fungera är dock väldigt känsliga magnetsensorer och det är här kvantkopplingen kommer in – sensorerna utnyttjar kvantteknik för att uppnå den nödvändiga precisionen. En mer direkt koppling till elektronik erbjuder danska DiaSense som utvecklar ett mikroskop med kvantmagnetsensorer för att kvalitetsgranska halvledarkretsar. IQT Nordics arrangeras igen i juni 2026, då i Oslo. |
