En af Europas største åbne kvantecomputere skal etableres på Niels Bohr Institutet

Danmark styrker sin infrastruktur i kvanteteknologiudvikling ved at etablere en kvantecomputer på Niels Bohr Institutet, hvor alle komponenter kan åbnes, undersøges og udvikles. Med sine 25 kvantebits bliver kvantecomputeren den hidtil største på dansk grund og en af få i samme størrelsesorden i Europa. Innovationsfonden har investeret 39,6 mio. kr. i projektet, der skal give dansk forskning og industri et forspring i forståelsen af teknologiens muligheder og begrænsninger.

Kvantecomputere kan i fremtiden blive et nøgleværktøj til at løse komplekse udfordringer inden for eksempelvis kemi, materialeudvikling og avancerede medicinske modeller og kan potentielt bidrage til at løse samfundsudfordringer som f.eks. den grønne omstilling.

For at være i stand til at udnytte det store potentiale, som kvantecomputere rummer, vil et nyt forskningsprojekt - der forener grundforskning, anvendt forskning og teknologiudvikling - etablere en superledende kvantecomputer på Niels Bohr Institutet.

Kvantecomputeren vil rumme hele fem gange så mange kvantebits som den næststørste af sin art på dansk grund på nuværende tidspunkt. Der findes kun en håndfuld åbne kvantecomputere af tilsvarende størrelse i hele verden, som forskningsgrupper har adgang til.

 - Jeg synes, det er fascinerende at tænke på, at der i Danmark med dette projekt kan blive adgang til en kvantecomputer af den størrelse som ét af meget få steder i verden. Det vidner om vores stærke internationale position på området. Det glæder mig også at se, hvordan projektet lægger op til et tæt samarbejde på tværs af virksomheder, universiteter og sundhedsvæsenet. Det er helt i tråd med regeringens strategiske forskningsprogram, som vi søsatte i forsommeren med den nationale strategi for kvanteteknologi, og forhåbentlig kan projektet bringe kvanteteknologien tættere på at bidrage til løsninger inden for blandt andet sundhed og klima, siger uddannelses- og forskningsminister Christina Egelund.

Innovationsfonden har investeret 39,6 millioner kroner i projektet, som har navnet DanQ.

- Innovationsfonden har valgt at investere et stort et beløb i DanQ-projektet, for at få Danmark godt med i kvante-kapløbet. Der investeres lige nu enorme summer internationalt i kvanteteknologi, og hvis Danmark og Europa skal følge med, er det afgørende, at vi allerede nu begynder at tilegne os indsigt i, hvad teknologien kan bruges til om en årrække, når fremtidens endnu større kvantecomputere er udviklet. Projektet har potentiale til at give både industri og forskning et unikt værktøj til at udvikle kvantecomputerteknologi, der både kan skabe arbejdspladser i Danmark og føre til løsninger på store samfundsudfordringer, siger Innovationsfondens forperson Anders Eldrup.

Åben platform er afgørende for fuld udnyttelse af fremtidig kvanteteknologi

Over de næste fem år skal kvantecomputeren etableres og testes ved at forene eksperter i kvantecomputerhardware på Niels Bohr Institutet og eksperter i kvantecomputersoftware fra Center for Mathematics of Quantum Theory (QMATH) og fra Aarhus Universitet med danske startups, Kvantify og QDevil/Quantum Machines, der fokuserer på kommercialisering af kvantecomputerudvikling. Kvantecomputeren bliver installeret i Superconducting Quantum Information Device Laboratory ved Niels Bohr Institutet.

Samtidig skal et tæt samarbejde med Ørsted Wind Power samt Afdeling for Røntgen of Skanning ved Herlev/Gentofte Hospital og Steno Diabetes Center Copenhagen undersøge konkrete, fremtidige anvendelsesmuligheder, der kan accelerere den grønne omstilling og forbedre den måde vi arbejder med sundhed ved hjælp af de nye beregningsmuligheder

- Hvis kvantecomputeren i fremtiden skal kunne løse nogle af den type problemer, vi håber, så er det absolut nødvendigt at vi forbedrer både vores evne til at kontrollere kvantebits og vores forståelse af hvad kvantecomputere er gode til. Derfor er det helt centralt at få etableret en platform som denne, hvor vi kan bidrage både til forskning og udvikling af alle kvantecomputerens elementer, siger Morten Kjaergaard, Associate Professor ved Niels Bohr Institutet, forsker i kvanteinformationsfysik og projektleder på DanQ.

Potentialet for kvantecomputere kan være enormt, men det er kun helt specifikke problemer, hvor kvantecomputeren forventes at kunne bruge sin enorme regnekraft.

- Lige nu er vores forståelse af mulighederne og begrænsningerne for kvantecomputeren i rivende udvikling.  For at fordybe denne forståelse og afdække præcist, hvor det giver mening, og måske vigtigere hvor det ikke giver mening, at anvende fremtidige store kvantecomputere, er investeringer som denne fra Innovationsfonden helt utroligt vigtige. Investeringen styrker nemlig et essentielt samarbejde imellem grundforskning, anvendt forskning og teknologiudvikling, uddyber Morten Kjaergaard.

Investeringen i kvantecomputeren skal også fungere som en podekrystal for fremtidig arbejdskraft inden for kvanteteknologi og forventes at stå klar i 2026, hvor det vil blive muligt for andre interessenter at besøge laboratoriet og lære om kvantecomputer programmering.

Projektet er et samarbejde mellem forskningsgrupper ved Center for Quantum Devices ved Niels Bohr Institutet/Københavns Universitet, Centre for Mathematics of Quantum Theory ved Københavns Universitet, Kvantify, QDevil/Quantum Machines, Ørsted Wind Power og Herlev/Gentofte Hospital.

Fakta

Innovationsfondens investering: 39,6 mio. kr.

Samlet budget: 53,2 mio. kr.

Varighed: 5 år

Officiel titel: DanQ – Applied Quantum Computing Denmark

Om Partnerne

• Center for Quantum Devices – Københavns Universitet
  • Forskningsgruppen ’Superconducting Quantum Information Device Lab’ ledt af projektleder Morten Kjaergaard.
  • Forskningsgruppen ’Quantum Matter Lab’ ledt af Charles Marcus både ved Center for Quantum Devices (QDev) og på Materials Science and Engineering, and Physics, ved University of Washington, USA.
     
• Centre for Mathematics of Quantum Theory (QMATH) – Københavns Universitet
  • Center med 30-40 forskere, som leverer kvantesoftware (bl.a. algoritmer og benchmarking) til projektet. QMATH er en del af Institut for Matematiske Fag ved Københavns Universitet. Projektet ledes af Matthias Christandl og Albert Werner.
     
• Institut for Fysik og Astronomi - Aarhus Universitet
  • Forskningsgruppe i kvantedynamik, kvantealgoritmer og deres anvendelser ledt af professor Nikolaj Thomas Zinner.
     
• Kvantify
  • Førende Nordisk kvantevirksomhed, som udvikler kvante-baseret software der tackler de sværeste og mest værdifulde problemstillinger indenfor blandt andet medicinal-, finans, og logistikbranchen, herunder et produkt der kan opdage ny medicin, og løsninger der kan optimere fx. afkast fra finansielle porteføljer eller ruteplaner. Stiftet i Danmark i 2022 af Allan Grønlund, Nikolaj Thomas Zinner og Hans Henrik Knudsen, og består af 50+ eksperter på tværs af fysik, matematik, kemi og cloud softwareudvikling.
     
• QDevil
  • QDevil is the Quantum Electronics business unit of Quantum Machines that’s focused on developing and manufacturing auxiliary electronics and specialized components, operating from milli-Kelvin to room temperatures. Projektet ledes af Jonatan Kutchinsky.
     
• Ørsted Wind Power
  • En global leder i grøn energi og den største operatør af havvindmølleparker på verdensplan. Projektet ledes fra Ørsteds side af Alexander Holm Kiilerich og Rafał Ołdziejewski fra det Numeriske Kompetence Center.
     
• Herlev/Gentofte Hospital
  • I et samarbejde mellem Steno Diabetes Center og Afdeling for Røntgen og Skanning, Region Hovedstaden skal der forskes i vurdering af nyrefunktion i raske personer og personer med diabetes på CT-skanninger. Dette under vejledning af Michael Brun Andersen, Felix C. Müller, Frederik Persson og Charlotte Mehlin Sørensen (Biomedicinsk Institut, Københavns Universitet)

Foto: Morten Kjaergaard, Associate Professor ved Niels Bohr Institutet, forsker i kvanteinformationsfysik og projektleder på DanQ. Fotokredit: Novo Nordisk Fonden