At et avanceret kvantemekanisk problem skal kunne løses af tilfældige unge computerspillere lyder måske usandsynligt.
Ikke desto mindre er det formålet med et computerspil, som nu ligger på internettet, tilgængeligt for alle der har lyst til at hjælpe med udviklingen af en ny supercomputer. Første version af spillet lanceres i dag.
Nutidens computere kan ikke løse gåden i spillet, men det kan tusindvis af menneskehjerner forhåbentlig i fællesskab.
Du kan selv prøve at spillet på projektets hjemmeside.
Vi har alle unikke problemløsningsevner
»Vi afprøver en helt ny type forskning, hvor vi udnytter internettets mulighed for at komme i kontakt med rigtig mange mennesker. Vi har alle hver især en unik evne til at løse svære problemer,« siger manden bag projektet, Jacob Sherson.
Han er kvantefysiker ved Pilot Center for Community-driven Research på Aarhus Universitet (AU).
\ Fakta
En almindelig computer styres af kontakter, som enten er tændte eller slukkede med værdien 0 eller 1. En kvantecomputer er drevet af atomer, som kan være både tændte og slukkede altså 0 og 1 på én gang. Det betyder, at en kvantecomputer kan arbejde langt hurtigere end nogen anden i dag. Eksempelvis vil en kvantecomputer med 300 atomer – altså 300 kvantebits - være kraftigere end alle verdens eksisterende computere tilsammen.
Computerspillet er udviklet sådan, at man bidrager til udviklingen af en supercomputer, når man gennemfører en bane. Man skal samle et atom op i en brønd og flytte det forbi forhindringer, mens det skvulper så lidt som muligt.
Problemet er nemlig det samme i virkelighedens verden, hvor Jacob Sherson forsøger at udvikle verdens første kvantecomputer, en computer drevet af atomer.
’Æggebakke’ med atomer
I sit laboratorium har han bygget en krystal, der fylder cirka en tiendedel af en hårsbredde.
Den er lavet af laserstråler og minder lidt om en æggebakke med 300 fordybninger, der enten kan være ledige eller besatte af præcis ét atom.
Her skal 300 atomer flyttes rundt mellem ’bølgedalene’ med en laserpincet.
Læs også: Ny superpincet griber fat i et enkelt atom
\ Fakta
’Citizen science’ er videnskab drevet frem af almindelige mennesker, hvor forskere har opsat rammerne. Et eksempel er computerspillet Foldit, som blev udviklet af amerikanske forskere. Her skulle brugerne via internettet folde aminosyrekæder, proteinernes byggesten. Det kunne forskerne bruge til at forudsige, hvordan proteiner ser ud og til bedre at forstå flere sygdomme.
Hver gang en computerspiller gennemfører en bane på en smart måde, bliver de eksakte musebevægelser gemt.
I løbet af det næste år sætter Jacob Sherson laserpincetten til at kopiere bevægelserne og flytte atomet nøjagtigt, som spilleren gjorde i den virtuelle verden.
Kæmper med skvulpende atomer
»Det er svært at flytte på atomer, uden at de skvulper rundt inde i brønden. Her er det netop de menneskelige små ryk og irrationelle beslutninger, som kan betyde, at atomet bliver, hvor det skal,” siger Jacob Sherson.
En computer kan måske udregne den korteste, mest lige vej, men ikke den, der sikrer, at atomet ikke skvulper rundt.
Jacob Sherson har besøgt seks gymnasieklasser og ladet dem afprøve tidlige versioner af spillet. Dels for at præsentere eleverne for forskning i kvantefysik og dels for at teste, hvem der har evner, som han kan bruge.
»En af de svære baner har jeg kun selv gennemført to gange. Men der er altid én eller to elever, som løser den lige med det samme,« siger Jacob Sherson.
Forskerne vil forstå særlige evner
\ Fakta
Deltag i udviklingen af en kvantecomputer ved at gå ind på projektets hjemmeside og spil spillet. Her kan man også byde ind med ideer til et bedre design og et nyt navn til computerspillet, som foreløbig hedder ’The Quantum Computer Game’.
Jacob Sherson samarbejder med en række eksperter fra andre felter, blandt andet psykologer og didaktikere.
Gruppen tager fat i de bedste elever og prøver at undersøge, hvorfor netop de er så gode til at løse opgaven.
På sigt er det nemlig tanken, at de bedste spillere selv skal være med til at designe nye baner.
»Fordi jeg nu er, som jeg er, kan jeg kun få idéer inden for en vis ramme. Og der sidder formentlig mange derude, som tænker på en anden måde end mig og kan udvikle nye udfordringer, som vi kan bruge i forskningen,« siger Jacob Sherson.
Færre computere i fremtiden
Fremtidens computer vil formentlig være baseret på atomer og kvantemekanik, men i stedet for at alle hver ejer én, vil der være færre, kraftigere computere.
De vil arbejde for brugerne via internettet, vurderer Jacob Sherson.
»En af de svære baner har jeg kun selv gennemført to gange. Men der er altid én eller to elever, som løser den lige med det samme.«
Jacob Sherson, Aarhus Universitet
Ifølge ham er det et problem for nutidens computerproducenter, at maskinerne nærmest ikke kan laves mindre uden at bevæge sig over i kvantemekanikken, hvilket skaber en række nye problemer med at styre atomerne.
»Man har tit svært ved at forestille sig, at teknikken kan blive mere avanceret, end den er i dag, men når man præsenteres for den her kvantecomputeridé, så får man faktisk et realistisk kig ind i fremtiden,« siger han.
Springer tidskrævende led over
I dag er der udviklet kvantecomputere med 14 atomer eller kvantebits, som det kaldes. Men der er stadig langt igen, før computeren kan bruges til mere end simple regnestykker.
Hver ekstra kvantebit tager månedsvis at sætte på, og derfor forsøger Jacob Sherson at springe de mange led over ved hjælp af computerspillernes evner.
»Vi begynder ved 300 atomer. Måske bruger vi kvantecomputere allerede om et par årtier,« siger han.
Han har fået en bevilling på 4,5 millioner kroner til projektet fra AU IDEAS, der uddeler penge til i alt 15 nye pilotcentre.
