Sverige kan stärka sin position inom kvantteknologi

Det kallas för den andra kvantrevolutionen och handlar bland annat om utveckling av kvantdatorer med långt större potential än klassiska datorer, hyperkänsliga mätmetoder och avlyssningssäker kommunikation. Kvantteknologin har en viktig roll att spela som möjliggörare för bland annat energieffektivisering - inte minst med dagens akuta behov av förändrad energiproduktion och en instabil geopolitisk situation.

I länder över hela världen ses kvant som en nyckelteknologi, som kommer att påverka stora delar av samhället. Det görs stora investeringar i både EU och i enskilda länder i Europa, Nordamerika, Asien och i Australien.

Ett av EU-initiativen inom kvantteknologi är ”The European Quantum Communication Infrastructure” med målet att bygga en säker infrastruktur för data och kommunikation över hela EU. Finansieringen består både av EU-medel och finansiering från de enskilda medlemsländerna. I dagarna fattar Vinnova beslut om finansiering av en svensk nod som leds av KTH där flera svenska universitet och företag samarbetar.

Sverige långt fram i forskningen inom kvantteknologi

Sverige har också en stark bredare forskning inom kvantteknologi, främst tack vare den stora satsningen på Wallenberg Centre for Quantum Technology, WACQT. Detta är dock privat och har en tidsbegränsad finansiering från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse (KAW). Motsvarande större finansiering finns heller inte när det gäller utbildning och innovation inom kvantteknologi. Därför behövs en välfinansierad nationell kvantstrategi som kan hjälpa till att samordna resurser, prioritera investeringar och anpassa forskningsinsatser.

-Vi börjar nu få redskapen för att kunna kontrollera kvantsystem och därmed utnyttja inneboende kvantfysikaliska fenomen. Det är en väldigt snabb utveckling. Tiden är mogen för att börja utnyttja dessa kommersiellt och i samhället och det behövs en nationell strategi och finansiering som koordinerar alla aspekter av utvecklingen, säger Per Delsing, professor i experimentell fysik vid Chalmers och som leder arbetet med WACQT.

Han beskriver det som att olika tillämpningar av kvantteknologi, som kommer att ge en ökande grad av påverkan i samhället är på väg ut i faktiskt användning. Mer nischade användningsområden, som mätteknik inom life science, är nära att tas i bruk medan till exempel kvantdatorn, som tros kunna revolutionera samhället, ligger lite längre fram i tiden.

Kvantteknologi har en enorm potential inom områden som energieffektivisering, säkerhet och hälsa och Sverige ligger långt fram i forskningen.

På WACQT på Chalmers byggs nu en kvantdator som har 25 kvantbitar och som kommer att börja fungera i år. Målet är att skala upp den till 40 kvantbitar och därefter 100. För att kunna göra saker som en klassisk dator inte kan, som till exempel supersnabb optimering av komplicerade logistikproblem, behöver man nå mer än 50-60 kvantbitar, bedömer Per Delsing.

Så kan Sveriges position inom kvantteknologi stärkas

Vinnova har tillsammans med WACQT, Swelife, RISE och Vetenskapsrådet tagit fram rapporten En svensk kvantagenda som identifierar ett antal utvecklingsområden för att stärka Sveriges position inom kvantteknologi. Den inkluderar behovet att formulera en svensk nationell strategi, samordning av all verksamhet inom området, stöd till utbildning och innovation och att säkerställa långsiktigt ekonomiskt stöd till kvantforskningen.

- Kvantteknologi har en enorm potential inom områden som energieffektivisering, säkerhet och hälsa och Sverige ligger långt fram i forskningen. Vid sidan om akademin spelar både etablerade företag och start-ups redan en viktig roll i utvecklingen, men satsningarna behöver koordineras. För att Sverige långsiktigt ska behålla sin konkurrenskraft inom kvantteknologi behöver vi nu bygga ett nationellt ekosystem för innovation och kommersialisering av tekniken, säger Darja Isaksson, generaldirektör på Vinnova.

Deep Light Vision i Lund är ett nystartat företag som utvecklar ett kommersiellt mätinstrument för syresättning baserat på kvantteknologi. Forskargruppen bakom företaget siktar på att kunna använda kvantstrukturer för att mäta syresättning i den främre hjärtväggen och i hjärnan. Detta skulle kunna användas för att diagnostisera stroke och vara till stor hjälp på sjukhusens akutavdelningar.

- Kvantteknologin är ett nytt lovande teknikområde och det är jätteviktigt att lyfta medvetenheten hos beslutsfattare, investerare och allmänhet. Det är positivt för start-ups att få allt stöd vi kan så att Sverige inte hamnar efter inom det här området, som inom en ganska snar framtid kan komma att bli mycket viktigt för vår ekonomi, konkurrenskraft och utvecklingen av samhället i stort, säger VD Johannes Swartling.

Här hittar du rapporten "En svensk kvantagenda"

Hur funkar egentligen kvantteknologi?

Kvantteknologi bygger på kvantmekanik – den fysik som beskriver världen på dess allra minsta skala. Revolutionen ligger i den relativt nya förmågan att kontrollera och manipulera enskilda kvantsystem, som enstaka atomer och ljuspartiklar. Denna förmåga öppnar dörren till helt ny teknik med stora möjligheter. Kvantteknologin delas in i fyra delområden:

1. Kvantdatorer - har potential att utföra beräkningar som en klassisk dator inte kan, inklusive att lösa svåra optimeringsproblem, till exempel inom logistik, DNA-sekvensering och maskininlärning.
2. Kvantsimulering - kvantsimuleringar av komplexa molekyler kan hjälpa oss att utveckla nya läkemedel, eller katalysatorer. Det kan också hjälpa oss att designa nya material.
3. Kvantkommunikation - använder sammanflätade tillstånd för att skicka meddelanden som inte kan avlyssnas. I det längre perspektivet diskuteras ett nytt internet byggt för kvantinformation, ett kvantinternet.
4. Kvantsensorer - kan möjliggöra betydligt mer exakta mätningar. Bättre atomur som används i GPS är ett exempel, sensorer för medicinsk diagnostik är ett annat.