Brittiska forskare säger sig kunna lösa ett omöjligt problem med teknik som finns tillgänglig redan i dag. De säger sig kunna bygga en kvantdator, helt baserad på redan existerande teknik och som dessutom skulle vara kraftig nog att knäcka även de mest avancerade beräkningarna. Låter ju bra, men finns det en hake undrar ni?

Självklart finns det en hake. Kvantdatorn skulle bli lika stor som en fotbollsplan och kosta i runda slängar 1,1 miljarder kronor, skriver vetenskapstidskriften Nature.

– Ja, den kommer att vara stor, och ja den kommer att vara dyr. Men den kan definitivt byggas i dag, säger kvantfysikern Winfried Hensinger, från University of Sussex.

Läs också: Kom och köp – D-Wave säljer sin nya kvantdator för 15 miljoner dollar

Tillsammans med sina kollegor har han tagit fram en ritning på hur en sådan dator kan tänkas se ut. Det är inte första gången ett sådant förslag presenteras men projektet har imponerat på andra kvantfysiker runt om i världen. Den stora utmaningen till trots ses studien som en milstolpe och något som kommer att influera hela forskningsområdet i flera år framöver.

Forskningen kring kvantdatorer befinner sig fortfarande på ett mycket tidigt stadium. Grundidén är att använda kvantmekanik för att tackla specifika problem. En kvantdator kan med en processor bearbeta många tal samtidigt, där en vanlig dator beräknar ett tal åt gången. Därmed skulle en kvantdator kunna snabba upp vissa processer avsevärt. Grundenheten kallas kvantbit, eller qubit, och kan anta värdena 0 och 1 eller båda två på samma gång. Utmaningen har framför allt legat i att ta fram ett system som kan läsa av kvantbitarnas tillstånd.

I de flesta försök som gjorts med kvantdatorer har forskarna riktat in sig på ett dussintal kvantbitar. Men för att det ens ska vara värt att på allvar bygga ett sådant system krävs att de kan hantera tusentals enheter skriver Nature.

Ritningen som de brittiska forskarna tagit fram föreslår att magnetiska fält används för att fånga joner och på den vägen skapa kvantbitarna. En idé som fysiker har jobbat med de senaste 20 åren. De flesta komponenter som krävs för att bygga ett sådant system finns redan, men ingen har hittills försökt bygga det. Tusentals sådana moduler skulle kunna bilda en kvantdator, åtminstone i teorin.

I vägen står också ett antal praktiska problem, som till exempel hur värmen som alstras ska frigöras. Och på just den punkten har Winfried Hensinger lagt mycket energi.

– Problem på den nivån hanteras sällan av personer som arbetar inom fältet kvantdatorer. Antingen för att de tror att det är för flummigt att tänka så stort eller för att i deras egna system är det mer eller mindre omöjligt att omfamna det perspektivet, säger en annan fysiker vid namn Christopher Monroe som arbetar på University of Maryland.

Läs också: Nasas och Googles kvantdator fungerar – utför beräkningar ingen vanlig dator klarar

Varje modul skulle innehålla 2 500 joner som hålls inne med magnetiska fält, skyddade från yttre påverkan som kan skada deras tillstånd. För att utföra beräkningarna är tanken att jonerna ska interagera med sina kompisar genom att de skickas runt i ett nätverk. För att kontrollera modulerna är i alla fall idén att använda ett fält av mikrovågsstrålning och flytande kväve för att kyla systemet. Själva jonerna skulle hoppa mellan chippen för att skicka information mellan modulerna.

Än så länge finns kvantdatorn bara på papperet och det finns många hinder i vägen. Men Winfried Hensinger och hans kollegor bygger just nu på en prototyp och kanske kan de också då få ner storleken något.