Fra h?sten 2024 kan du studere kvanteteknologi ved UiO allerede fra bachelorniv?.
Mariann Carlsen Fr?land tar en mastergrad, og lager kvantematerialer som kan v?re med p? ? gj?re teknologien enklere og billigere.
– Studiet er utfordrende, men ogs? veldig interessant, sier hun.
Hva er egentlig kvanteteknologi?
Kvanteteknologi er en hovedstr?mning i industri og teknologiutvikling som kan p?virke alle deler av samfunnet, inkludert finans, logistikk, digitalisering, bioteknologi, helse og gr?nn omstilling.
Teknologien er helt ny, og utnytter kvantefysikken til ? skape nye muligheter. Den omfatter b?de kvantesensorer, kvantekommunikasjon og kvantedatamaskiner.
Kvanteteknologi er et veldig spennende felt som f?r stadig mer plass i mediebildet, og er for eksempel en del av KI-milliarden som regjeringen utlyste h?sten 2023.
Det finnes kvanteteknologi som brukes i dag, men den er ofte basert p? dyre materialer som diamant, eller materialer som m? fryses ned nesten til det absolutte nullpunkt for ? fungere.
Skyter atomer med kanon
Mye av arbeidet til Mariann foreg?r p? mikro- og nanoteknologi-laboratoriet – MiNaLab – hvor hun har tilgang p? avansert utstyr som kan brukes til ? designe og skreddersy materialer til det form?let en ?nsker.
B?de forskere og studenter jobber p? laboratoriet, og har flere teknikker til r?dighet. De kan for eksempel skyte vekk ett og ett atom fra et materiale med en ionekanon, eller lage en damp av de stoffene de ?nsker, og s? f? dem til ? legge seg lag p? lag i materialet.
Mariann forteller at det langsiktige m?let er ? lage kvanteteknologiske komponenter i halvledermaterialer, og at m?let for hennes oppgave er ? lage nye kvantematerialer basert p? halvledere. En halvleder leder str?m “halvbra” – som en mellomting mellom et metall og en isolator.
Google og IBM lager kvantedatamaskiner av superledende materialer. Flere andre, som Intel, pr?ver ? lage kvantedatamaskiner av halvledermaterialer i stedet.
– Halvledere er et mye bedre valg enn dagens superledende materialer – hvis vi f?r dem til ? fungere. De er billigere, og vi bruker dem allerede i datamaskiner og annen elektronikk. Ikke minst kan de brukes i romtemperatur, forteller hun.
Fascinerende kvantefysikk blir til teknologi
Materialene som Mariann skal lage, kan brukes i sensorer, til kvantekommunikasjon eller til kvantedatamaskiner, litt avhengig av hvilke egenskaper de har.
Dagens digitale teknologi er basert p? bits, bittesm? brytere som det finnes milliarder av – 19 milliarder i en ny iPhone, for eksempel. Bryterne kan v?re av eller p?, eller ha verdien 0 eller 1.
I kvantedatamaskiner er byggesteinene kvantebits, og de kan v?re b?de 0 og 1 p? en gang. Det gj?r litt vondt ? tenke p?, men det er ogs? dette som gj?r kvantefysikken s? fascinerede.
Kvanteteknologi kommer neppe i telefonene v?re med det f?rste, men vil v?re – og er allerede – nyttige p? andre m?ter.
Vi tror at kvantedatamaskiner kommer til ? v?re bedre enn dagens datamaskiner p? flere ting, og blant annet bli viktig for kryptering, finans, kunstig intelligens og logistikk, men s?rlig ogs? innen to felt som er vanskelige med dagens teknologi: ? forutsi fremtiden (for eksempel v?ret) og ? simulere naturen.
En av de sn?le og uvante egenskapene ved kvantebits er at informasjon kan bli ?delagt n?r vi fors?ker ? lese den. Dette kan utnyttes til sikker kommunikasjon med “ubrytelig” kryptering.
Kvantebits brukes ogs? som sensorer, som kan m?le sv?rt n?yaktig og p? liten skala. Eksempelvis brukes en kvantesensor til ? m?le endringer i gravitasjonsb?lger som er tusen ganger mindre enn bredden av et proton.
– Hvorfor dette er interessant? Fordi jeg ikke forst?r det! ler Mariann, og legger til: – Jeg vil gjerne forst? mer, b?de av kvantefysikken og av materialene.
Vil jobbe med fornybar energi
Mariann trekker fram det sosiale milj?et p? universitetet som noe av det mest positive med UiO.
– Milj?et er veldig inkluderende, og det er lett ? komme i prat med folk b?de innad i eget studium og blant alle realfag- og teknologistudentene, sier hun.
Etter endt master kunne hun tenke seg ? jobbe videre innen forskning p? kvanteteknologi, om muligheten byr seg.
– Jeg kunne tenke meg ? g? inn i en sektor som batteri, hydrogen eller solceller. I slike sektorer tror jeg ogs? kunnskap innen kvanteteknologi kan v?re nyttig, da dette er et felt som kommer mer og mer, sier Mariann.
Til de som skal velge studier n?, har hun to r?d: – Det ene er ? skaffe seg god oversikt over hva de ulike studiene inneb?rer. Det andre er ? kjenne etter hva du er mest nysgjerrig p?. Deretter er det bare ? f?lge magef?lelsen.
Kvanteteknologi
er en ny studieretning i studieprogrammet Fysikk og astronomi. Studiet gir en bred oversikt over de ulike temaene innen kvanteteknologi: kvantesensorer, kvanteberegninger og kvantekommunikasjon og -kryptering.
Studentene vil f? erfaring med ? skrive algoritmer for kvantedatamaskiner, bruke maskiner for ? ?snakke med? kvantesystemer, og labarbeid p? renrom.