I fjol lyckades en kvantdator från Google lösa ett problem som skulle ha tagit en traditionell dator 10 000 år på bara 200 sekunder. Ett problem var att det rörde sig om ett specialkonstruerat problem som inte hade något praktiskt användningsområde. Men nu har forskare från Chalmers byggt en kvantdator som kan lösa ett praktiskt problem – åtminstone en liten del av problemet.

Kvantdatorn har nämligen hittat den optimala rutten för flygplan så att planen kan användas så effektivt som möjligt. Det är ett problem som snabbt blir väldigt komplext i takt med att antalet plan och destinationer växer. Traditionella datorer får snabbt svårt att hantera de enorma valmöjligheter som finns för att beräkna de möjliga rutterna för hundratals flygplan och destinationer.

En kvantdator skulle kunna beräkna alla möjliga rutter på en gång med hjälp av en algoritm som kallas Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA). Forskarna har nu visat att just QAOA fungerar på deras kvantdator och att kvantdatorn därmed har ett praktiskt användningsområde.

Visar den praktiska nyttan

Nu kommer den här datorn inte att revolutionera flygindustrin direkt. Den har bara två kvantbitar och klarar bara av att beräkna rutterna för två flygplan. Men tanken var i första hand att bevisa att en kvantdator kan användas för att lösa praktiska problem.

– Vi har visat att vi har förmågan att lösa verkliga problem på vår kvantprocessor. Vi har än så länge få kvantbitar, men de fungerar bra. Vår plan har varit att först få allt att fungera väldigt bra i liten skala, innan vi skalar upp, säger experimentalisten Jonas Bylander som är en av ledarna av Chalmers kvantdatorbygge.

Forskarna arbetar nu med att bygga ut kvantdatorn. För närvarande försöker de komma upp i fem kvantbitar och under 2021 räknar de med att komma upp i minst 20 kvantbitar. Enligt forskarnas simuleringar skulle 25 kvantbitar räcka för att lösa optimeringsproblem för upp till 278 flygplan och då börjar kvantdatorn kunna göra praktisk nytta.

Läs hela studien här.