Norge står på terskelen til en teknologisk revolusjon drevet av kvantedatamaskiner. Med en målrettet satsing på forskning, utvikling og samarbeid, posisjonerer landet seg for å utnytte kvanteteknologiens enorme potensial – spesielt innen energiforskning. Denne artikkelen utforsker Norges ambisjoner, initiativer og veien videre.
Kvantedatamaskinens løfte for energisektoren
Kvantedatamaskiner representerer et paradigmeskifte innen databehandling. De har evnen til å utføre komplekse beregninger som er umulige for selv de kraftigste tradisjonelle datamaskinene. Dette åpner for revolusjonerende muligheter innen en rekke felt, og for energisektoren er potensialet spesielt stort.
Muligheter innen materialvitenskap
En av de mest lovende anvendelsene er innen materialvitenskap. Kvantedatamaskiner kan simulere molekylære interaksjoner med enestående nøyaktighet. Dette gjør det mulig å designe nye materialer for solceller, batterier med høyere energitetthet, og brenselsceller. For eksempel kan man finne nye materialer som gjør solceller langt mer effektive enn dagens.
Optimalisering og effektivisering
Kvantedatamaskiner kan også optimalisere energidistribusjonsnettverk i sanntid, noe som reduserer tap og øker effektiviteten. Tenk deg et strømnett som automatisk tilpasser seg endringer i forbruk og produksjon, og dermed minimerer energisløsing. Videre kan kvanteberegning bidra til utviklingen av nye katalysatorer for renere energiprosesser, som hydrogenproduksjon, og forbedre nøyaktigheten i klimamodeller. SINTEF peker på at olje- og gassindustrien vil være blant de første til å dra nytte av kvanteteknologi, for eksempel til optimalisering av produksjon.
Spintronikk: Grunnlaget for kvantedatamaskiner
For å forstå kvantedatamaskiner, er det nyttig å kjenne til spintronikk. Tradisjonell elektronikk baserer seg på elektroners ladning. Spintronikk, derimot, utnytter elektronenes spinn, en kvantemekanisk egenskap. Dette åpner for raskere og mer energieffektive datamaskiner.
Forskning på spintronikk ved NTNU
Forskning ved NTNU har tatt viktige skritt mot realiseringen av kvantedatamaskiner. Oppdagelsen av materialet wolframdiselenid (WSe2), med sterk spinn-anisotropi, er banebrytende. Denne forskningen indikerer at WSe2 kan være et ideelt materiale for fremtidige kvantedatamaskiner, da spinn-anisotropi muliggjør manipulering av kvantetilstander, som er nødvendige for kvanteberegninger.
Norges strategi: Samarbeid, kompetanse og infrastruktur
Norge har erkjent at kvanteteknologi er en strategisk nødvendighet, og flere initiativer er iverksatt.
Nasjonale forskningsinitiativer
SINTEF spiller en sentral rolle gjennom sin forskningsgruppe, og prosjekter som NeQst, som utvikler kvanteoptimeringsmetoder for industrien, og NordIQuEst, som jobber med en kvanteberegningsplattform for nordiske behov. Gemini Center on Quantum Computing, et samarbeid mellom NTNU, UiO, SINTEF og Simula, er også sentralt. Målet er å gjøre Norge ‘kvanteklar’ gjennom kompetansebygging og samarbeid.
OsloMets bidrag
OsloMet spiller også en viktig rolle. Universitetets Quantum Hub er et senter for ekspertise og samarbeid, og bidrar til å bygge bro mellom akademia og industri. OsloMet har kapasitet innen kvanteprosessering og modellering, som er essensielt for energiforskning. I tillegg har Norge, gjennom QC Norway, lansert “Bidrag til ein norsk strategi for kvanterekning”, et viktig skritt mot en nasjonal strategi.
Internasjonalt samarbeid
Norge deltar i det europeiske LUMI-Q-konsortiet, som gir norske forskere tilgang til avanserte kvantedatamaskinressurser, med en planlagt installasjon i Tsjekkia i løpet av 2024. Norske deltakere er Sigma2, Simula og SINTEF. I tillegg er Norge en del av en voksende skandinavisk satsing. Skandinavia har etablert seg som et knutepunkt for kvanteforskning, noe som styrker Norges muligheter.
Veien mot 2025 og Norges muligheter
For å lykkes, er kompetansebygging avgjørende, og det trengs flere eksperter. Betydelige investeringer i forskning og utvikling er også nødvendig. Etableringen av et forskningssenter for kvantedatamaskin ved NTNU, ledet av matematiker Franz Fuchs, er et viktig steg.
Oppsummering og Norges kurs fremover
Norges posisjon innen kvantedatamaskiner i energiforskning i 2025 vil være et resultat av de strategiske valgene som tas i dag. Satsingen på kompetanse, forskningssamarbeid og deltakelse i initiativer som LUMI-Q, legger grunnlaget. Regjeringens kvanteteknologiinitiativ, med OsloMet som en sentral aktør, understreker Norges ambisjoner. Selv om fullskala kvantedatamaskiner kanskje ikke er fullt ut realisert innen 2025, vil de pågående initiativene og investeringene posisjonere Norge som en aktiv deltaker i utviklingen, klar til å utnytte kvanteteknologiens potensial for energiforskning og samfunnet som helhet.