FORSKNING
Speed til kvantecomputeren
Fremtidens kvanteinternet vil blive afhængigt af mange nye teknologier. I en kælder
under Niels Bohr Institutet arbejder to unge forskere på, at kvantecomputere kan
forbindes sikkert over store afstande.
E
Af A N D E RS FJ E L D B E RG. Foto CA RST E N SE I D E L
t globalt internet har vi haft i årtier, men i fremtiden får vi nok også
et globalt kvanteinternet.
Det vil gøre kommunikation mellem to kvantecomputere mulig
fx fra Hamborg til København. Selv om en ægte kvantecomputer
endnu ikke helt er opfundet, arbejder mange forskellige forskergrupper verden over på at gøre ubrydelig kommunikation mellem
dem mulig i en formentlig nær fremtid.
To af dem er postdoc Michael Zugenmaier og ph.d.-studerende
Karsten B. Dideriksen på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet. De
begyndte på deres eksperimentrækker i 2013 og i efteråret 2018 fik de endelig optaget
en artikel med deres forskningsresultater i det videnskabelige tidsskrift Communications Physics.
Det særlige ved Zugenmaiers og Dideriksens metode er, at de bruger udstyr, der
i princippet fungerer ved normal stuetemperatur. Andet udstyr kan kun fungere ved
temperaturer, der ligger få tusindedele af en grad over det absolutte nulpunkt på cirka
-273,15 C, fortæller Karsten B. Dideriksen, i et tætpakket laboratorium med måleudstyr i en kælder under det gamle Niels Bohr Institut på Blegdamsvej.
De andre forskergruppers stærkt nedkølede udstyr fungerer i princippet væsentligt
bedre end vores, men den kraftige nedkøling af udstyret er så teknisk kompliceret og
økonomisk kostbar, at jeg tvivler på, at det er løsningen til at skabe verdens fremtidige
kvanteinternet, siger Karsten B. Dideriksen.
Der er altså nogle lavpraktiske fordele ved at kunne bruge udstyr, der virker ved
stuetemperatur, og derfor er de to NBI-forskeres resultat vigtigt. Deres udstyr består af
en lille glaskapsel, der indeholder cæsiumatomer på gasform. Glaskapslen er beklædt
med en belægning, der gør, at atomerne forbliver i deres kvantetilstand, selv om de støder mod glasset tusindvis af gange.
samarbejder nu. Forskerne kalder det, at hele systemet er exciteret (anslået).
Det gør det muligt at gemme informationen der indeholder data fra kvantecomputere som de to forskere kan gendanne op til 0,00025 sekund senere ved
at affyre en ny laserimpuls ind i kapslen. Det lyder som meget kort tid, men i Karsten B. Dideriksen og Michael Zugenmaiers kvanteoptiske verden er det et markant
fremskridt.
Som de første har de to forskere kunnet holde på informationen så længe ved
normal stuetemperatur, og heri består deres gennembrud. De 0,00025 sekund
svarer til en fjerdedel af en tusindedel af et sekund. På den tid kan et signal sendes
igennem et lyskabel over 50 km. Det er måske nok til, at man kan begynde at sende
kvantedata over større afstande.
Dog er Zugenmaier og Dideriksen bevidste om, at deres metode ikke er klar til
produktion endnu og måske heller aldrig bliver det. Indtil videre har de ved flere
års ihærdigt arbejde efter trial and error-metoden udviklet og forbedret på forsøgsopstillingen, men spørgsmålet er, om der er mere at gøre herefter.
Nu er vi nået frem til, at der stadigvæk er så meget støj i vores målinger, at
detektoren opfanger for mange uvedkommende fotoner til at få et brugbart resultat
i praksis, og spørgsmålet er, om det skyldes nogle tekniske udfordringer, vi kan gøre
noget ved, eller om der er nogle fundamentale fysiske problemer, der gør videre
fremskridt fysisk umulige. Her har vi mange udfordringer, ligesom alle andre grupper på Niels Bohr Institutet og alle andre i verden, der også arbejder med at bygge
grundstenene til kvanteinternettet, siger Karsten B. Dideriksen.
0,0 0 025 afgørende s ekund
Hvordan kommunikation over et kvanteinternet kommer til at virke i praksis, er for
kompliceret at beskrive her. Derfor holder vi os til et par af de videnskabelige og tekniske udfordringer, de to forskere har skullet overvinde i deres forsøgsopstilling.
Det gælder om at kunne sætte cæsiumatomerne i gassen i glasbeholderen i en
bestemt kvantetilstand. Det sker ved at lyse på beholderen med en laser. På et givet
tidspunkt rammes bare et enkelt af alle de mange cæsiumatomer på sådan en måde af
laserlysstrålen, at atomet udsender et lysglimt, fordi det skifter til en anden tilstand.
En detektor uden for kapslen opfanger lysglimtet (der udgøres af en foton), og fordi
det ikke er muligt at afgøre hvilket atom, der skifter tilstand, siger kvantemekanikken, at samtlige atomer i beholderen er hensat i samme kvantetilstand. Alle atomer
Karsten B. Dideriksen
og Michael Zugenmaier
har siden 2014 arbejdet med kvanteoptik på Niels
Bohr Institutet under Eugene S. Polzik-gruppen, der
siden 2001 har forsket i kvanteoptik. Den kvantemekaniske teori anvendes til studiet af lys og dets
vekselvirkning med stof. Foruden de to står også
professor Anders S. Sørensen, ph.d. Boris Albrecht og
professor Eugene S. Polzik bag.
Beholder med cæsiumatomer, der svæver i en
gassky ved stuetemperatur.
Cylinderen er cirka 1 cm på
den lange side. Cæsium er et
grundstof og har den fordel
for forskerne, at det ikke
forbinder sig til molekyler,
men forbliver i en tilstand af
enkeltatomer.
I beholderen er et centralt kammer, der
måler 0,3mm x 0,3mm x 10mm. Cæsiumatomerne kan diffundere ind og ud af
kammeret, og konstruktionen er med til at
forbedre forsøgsopstillingen.
SIDE 9
Re k t o r s i ge r, d e r i k ke e r nogen krænkelseskultur på universitetet. Vi siger, jo, der er. Men det er svært at tale om, når ingen gider være de krænkede ... Guiden til den bedste campus-kaf fe. Vores udsendte har drukket sig igennem et brunt hav for din skyld UAFHÆNGIG AF LEDELSEN PÅ KØB
Indhold nr. 1 2019 5 FØLER SIG MISFORSTÅET I KRÆNKELSESSAG 18 MØRKT UDTRÆK Karoline Brix Andersson satte spørgsmålstegn ved sin professors brug af køn i statistikundervisningen. Vi har mødt den studerende, som er blevet omtalt i alle større medier, men som ingen huskede at snakke med. Vores uds
Læs Environmental Risk på RUC Interesserer du dig for virkeligheden, så er RUC noget for dig. Du arbejder tværfagligt og får værktøjerne til at arbejde med fx håndtering af miljørisici. Åbent Hus 27. februar 13-18 Justin Hoffman UNIVERSITETET I VIRKELIGHEDEN Vilkår eller vendepunkt?
KU RUNDT Så mange procent af ansættelserne på Københavns Universitet blev i årene 2015-2017 besat uden jobopslag, står der i en ny rapport fra Det Forsknings- og Innovationspolitiske Råd. På Aalborg Universitet var det kun 1 procent i samme periode. Faktisk ligger Københavns Universitet på en første
E VALUERING Opfattelsen af køn er gammeldags Biologistuderende føler sig misforstået i en ny krænkelsessag på Københavns Universitet. Vi har mødt den studerende, som er blevet omtalt i alle landets større medier, men som ingen har snakket med. Te kst o g foto SI GN E BJ E R R E K aroline Brix And
SCIENCE Fusionen ingen vil have Den største fusion i årevis på Københavns Universitet er en realitet. En mørklagt sammenlægning af Statens Naturhistoriske Museum og Biologisk Institut er hastet igennem på rekordtid. Tilbage står flere hundrede rådvilde og frustrerede medarbejdere, der hverken er b
SCIENCE S kal man gennemføre sådan en fusion, må man have medarbejderne med. Vi måtte konstatere, at det kunne vi ikke få. Citatet tilhører dekan på det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet John Renner Hansen. Det kunne stamme fra den meget omdiskuterede fusion mellem Statens Naturhistoriske Museu
SCIENCE Vi er ganske enkelt blevet trynet Der er ingen, ud over ledelsen, der ønsker en fusion. Der er ingen økonomiske fordele for Biologi. Der er ingen forskningsmæssige fordele, og der er ingen visioner for instituttet. Sammenhængskraften på et ellers velfungerende institut bliver sat under pre
FORSKNING Speed til kvantecomputeren Fremtidens kvanteinternet vil blive afhængigt af mange nye teknologier. I en kælder under Niels Bohr Institutet arbejder to unge forskere på, at kvantecomputere kan forbindes sikkert over store afstande. E Af A N D E RS FJ E L D B E RG. Foto CA RST E N SE I D
K R Æ N K E L S E S D E B AT Den sarte debat, der ikke vil dø Er der en krænkelseskultur på Københavns Universitet? Oh, yes. Men hvad det betyder, er straks sværere at få hånd om, for der er ikke nogen, der gider være de krænkede. Af CH R I STO F F E R Z I E L E R. I l l u st rat i o n SI GN E PA R
K R Æ N K E L S E S D E B AT at kende fra Kristeligt Dagblads portræt med titlen Tara Skadegaard Thorsen holder øje med krænkelser'. Som talsperson for studentergruppen Front er hun blevet den danske debats inkarnerede billede af krænkelsesparathed, men hun siger, at hun bad avisen fjerne en passus
SIDE 12
SNAP shot Meget sjældne ting Af GRY BA RT RO F F GAIH ED E Foto J ENS AST RU P Dette kunstværk bærer titlen Ole Worms Museum 1655. Kunstneren hedder Rosamond Purcell, og installationen er en del af Statens Naturhistoriske Museums permanente samling. Værket er en rekonstruktion af polyhistor Ole W
Ditlev Tamm bærer sjaler og støvler med hæl. Og han skriver på en bog om juraens forhold til køn.
PORTRÆT Dobbelt mennesket I Ditlev Tamm er jurist, men skabshumanist. Han er succesrig, men selvkritisk. Pligtetiker og hedonist. Renæssancemenneske og first mover. Af GRY BA RT RO F F GA I H E D E . Foto J O NAS P RY N E R Ditlev Tamms ranke snart 73-årige skikkelse mødes guldalder og avantgard
PORTRÆT Måske hænger min interesse for fashion sammen med min tvivl på, om jeg er god nok Hvis man vækkede mig om natten og bad mig holde et foredrag om noget, jeg ved noget om, ville jeg kunne gøre det på engelsk, tysk, fransk, italiensk og spansk. Der kan jeg tale frit og sige, hvad jeg vil. De
Det vil jeg sige om den videnskabelige tilværelse i almindelighed. Den er ganske hård. Og hvis man ønsker andres ros, så er det ikke den vej, man skal gå, siger Ditlev Tamm, der har været professor i retshistorie i 40 år.
CAMPUSKAFFE Den gode, den onde og den der smager af tjære Fra mosevand til livseliksir. På Københavns Universitet findes de studerendes yndlingsbryg i alle afskygninger. Uniavisen tjekker cafeer, kaffeautomater og pulverkaffelagre ud og viser vej til de bedste (og værste) kaffesteder. Af L I V ROS
TEST Væksthuset er både KUs flotteste, dyreste og varmeste kaffespot. Altså om sommeren. Om vinteren er der lukket. FREDERIKSBERG CAMPUS 1. Den med Liselotte: Gimle Frederiksberg Campus har to kantiner Gumle og Gimle. Pålidelige kilder siger, at man bør gå i Gimle, når kaffetørsten melder sig. Ik
Studenter- Vi glemmer de studerende i krænkelsesdebatten KOMMENTAR DER ER NU GÅET mere end et halvt år siden Københavns Universitet for alvor kom i mediemøllen. Og nu har medierne i samlet flok fået malet et portræt af de studerende, som ikke bare hænger skævt, det er fuldstændigt ugenkendeligt!
FEBRUAR MARTS DET SK ER Brug online kalenderen. Et uddrag af kommende begivenheder fra uniavisen.dk/calendar 11/2 Humor hos børn 28/2 Hør om Skovskolens uddannelser FOREDRAG Professor Hans Vejleskov vil komme ind på aspekter af humor som led i udviklingen af social kognition hos børn, humor som
MIT JOB PROJEKTMEDARBEJDER S ree Gayat hree Selvan t haran 37 år. Bor på Nørrebro med sin danske mand og deres to mindre børn. Født og opvokset i Malaysia, men har arbejdet på Statens Naturhistoriske Museum i otte år. Er uddannet i entomologi, den gren af zoologien, der beskæftiger sig med insekter
KOM FORAN MED AU SUMMER UNIVERSITY* 90+ KURSER I JULI OG AUGUST. ANSØG MELLEM 15 JANUAR OG 1 APRIL 2019 *OG FÅ TID TIL FAGLIG FORDYBELSE au.dk/summeruniversity
KONTAKTLINSER HOS THIELE INGEN OPSTARTGEBYRER PÅ VORES ABONNEMENTER HOS THIELE FÅR DU UDEN BEREGNING INDIVIDUEL RÅDGIVNING OG SERVICE LIGE NU 50% PÅ KONTAKTLINSER - OG ALTID 1-DAGSLINSER FRA KR. PR. MÅNED 149,- Rabatten er baseret på et 12 mdr. abonnement, gives i kun 3 mdr. og fordeles over he