Grund til optimisme: På vej mod et frodigt dansk kvanteøkosystem

Institutleder Jan W. Thomsen fra Niels Bohr Instituttet er generelt en optimistisk mand.

Da han skulle opsummere sidste måneds intense formiddagskonference på Christiansborg, ‘Hvordan vinder Danmark kvantekapløbet?’, havde han glød i øjnene og det store smil fremme:

»Vi er ikke i mål, men det går ufattelig godt for det danske kvanteeventyr. Vi har politisk opbakning og et godt forskningsgrundlag, internationalt er der også stor tiltro. Det giver helt nye muligheder for Danmark,« sagde Jan W. Thomsen, der også står i spidsen for interesse­fællesskabet Danish Quantum Community.

Ugen efter annoncerede Novo Nordisk Fonden sit ambitiøse program, der har til hensigt i løbet af 12 år at skabe en fuldt funktionsdygtig og fejltolerant kvantecomputer i Danmark. Ifølge professor Lene Oddershede, vice president i fonden, skal den simpelthen være verdens bedste.

Fonden garanterede ved samme lejlighed ikke mindre end halvanden milliard kroner til de første syv år af programmet. Det er den største enkeltbevilling inden for ­teknik og naturvidenskab i Danmark nogensinde.

Hertil kom, at Danmark og Niels Bohr Institutet i april blev udpeget som vært for et nyt Natocenter, hvor nye virksomheder skal udvikle nye former for kvanteteknologi – både af kommerciel og sikkerhedspolitisk interesse.

I sin egenskab af rådgiver var Lars Frølund, der har en ph.d.-grad fra MIT i USA inden for højteknologiske økosystemer formet i et samarbejde mellem universiteter og industri, med til at pege på, at Natos kvantecenter blev placeret i Danmark frem for Holland, der også bød sig til.

»Da vi skulle vælge placeringen, var der ikke nogen tvivl. For første gang så vi fire ministerier gå sammen, og alle relevante aktører var med. Ambitionsniveauet var afgørende, og der var en dansk tradition, som man kunne forstå,« sagde han på konferencen.

Jan W. Thomsen har altså grund til sin optimisme, men optimisme og et godt udgangspunkt gør det ikke alene.

Skal Danmark vinde kvantekapløbet med andre lande, skal der skabes et frodigt dansk kvanteøkosystem. Det er alle aktører – universiteter, store som små virksomheder, store private fonde og organisationer – enige om. Det er et emne, som bliver taget op på flere sessioner på Digital Tech Summit, der er temaet for denne sektion.

En kortlægning foretaget af Uddannelses- og Forskningsmini­steriet i juni bekræfter, at dansk forskning inden for kvanteområdet på en række områder er i verdensklasse og nyder stor international anerkendelse.

Kortlægningen viste, at der fortsat er et behov for grundforskning, men også i stigende grad for strategisk forskning. Der er stadig manglende viden og opmærksomhed om potentialerne blandt almindelige virksomheder. Hertil kommer en lang række udfordringer ved et manglende innovations- og startupmiljø.

Kortlægningen er også grundlaget for den kvantestrategi, som det tidligere var forventet, ministeriet ville fremlægge i denne måned, men som nu næppe skal forventes før efter folketingsvalget. Og den blev offentliggjort, samtidig med at Danish Quantum Community havde fremlagt deres egen kvanteagenda, hvor man beskrev mulighederne og udfordringer i at skabe et dansk økosystem.

De to rapporter viser, at kvantesamfundet og embedsværket er ved at have afstemt deres positioner.

Mere end kvantecomputere

Det er værd at huske på, at kvanteteknologi har et bredere potentiale end blot kvantecomputere eller mere dedikerede kvantesimulatorer, der sigter på at løse enkelte problemer. Kvanteteknologi kan også bruges til fuldstændig sikker og hemmelig kommunikation, idet ­teknologien tillader udveksling af såkaldte kvan­tekrypteringsnøgler, som ikke kan opsnappes af andre.

Det er en teknologi, som allerede er kommercielt tilgængelig, og som tidligere på året blev ­afprøvet af Danske Bank i et samarbejde med DTU og rådgivningsselskabet KPMG. Kvanteteknologi kan også benyttes til mange forskellige sensorer, hvor man udnytter, at kvantesystemer generelt har en langt større følsomhed end klassiske systemer.

Vi er ikke i mål, men det går ufattelig godt for det danske kvanteeventyrJan W. Thomsen, institutleder, Niels Bohr Instituttet.

Det kan eksempelvis nævnes, at DTU sammen med det franske firma Thales i et projekt støttet af European Defence Fund skal udvikle et kvanteaccelerometer til ultrapræcis måling af tyngdefeltet. Det kan bane vej for endnu mere præcise navigationssystemer i fremtiden.

Da mange danske virksomheders forretningsgrundlag er udvikling og produktion af sensorer, peger kortlægningen fra Uddannelses- og Forskningsministeriet bl.a. på, at der kan være store muligheder for dansk industri. Der kan imidlertid også være en trussel, hvis virksomhederne ikke formår at udnytte kvanteteknologien, men overlader det til deres konkurrenter.

Hvis man skal tro organisationer som IT-Branchen og store virksomheder som IBM og Microsoft, skal der en lang række forhold til for at skabe et velfungerende og voksende kvanteøkosystem.

Mange af disse er helt generelle og ikke knyttet bestemt til kvanteteknologi: højtuddannet arbejdskraft, fjernelse af forhindringer for samarbejde mellem virksomheder og universiteter, herunder lettere jobskifte frem og tilbage osv. Inden for disse områder er der ikke nødvendigvis politisk opbakning til alt det, som ønskes.

Men der kræves naturligvis også øgede kompetencer mere specifikt inden for kvantefysik. Her kan universiteter selv byde ind, og det sker også med nye uddannelser.

Den kommercielle erfaring

Uddannelse tager dog tid, men man kan drage den lære fra et par nystartede danske kvantevirksomheder, at det også gælder om at hente folk, der har en fysik- eller ingeniørbaggrund, men sidenhen har arbejdet mere kommercielt og markedsrettet, tilbage i kvanteverdenen.

Et eksempel er virksomheden QDevil, der blev oprettet i 2016 med udgangspunkt i Ferdinand Kuemmeths forskning i Center for Quantum Devices ved Niels Bohr Institutet. Jonatan Kutchinsky, der er uddannet cand.scient. fra Niels Bohr Institutet og ph.d. fra DTU, blev hentet ind som direktør efter at have arbejdet flere år kommercielt inden for life science.

Virksomheden udvikler forskellige dele og komponenter til brug i kvantecomputere – bortset fra selve den kvantemekaniske processor. Den har leveret til mere end 23o kunder i 24 lande og voksede til 20 medarbejdere i år, hvor den for et trecifret millionbeløb blev overtaget af den israelske startupvirksomhed Quantum Machines.

Israelerne havde de samme kunder som QDevil, men leverer andre produkter. Aktiviteterne fortsætter i København, hvor der er planer om yderligere vækst.

Et andet eksempel er Kvantify – en softwarevirksomhed, som blev oprettet i år med henblik på at udvikle software til kvantecomputere. Stifterne er Hans Henrik Knudsen, Nikolaj Zinner og Allan Grønlund. De to sidste er forskere ved Aarhus Universitet inden for henholdsvis kvantefysik og maskinlæring/algoritmer. Hans Henrik Knudsen er deres fælles gamle studiekammerat, der tidligere har været konsulent i McKinsey og direktør i KMD.

Kvantify tiltrak i april en startopkapital på 400.000 euro og er godt på vej mod sit mål om at være 30 medarbejdere ved årsskiftet.

Blandt virksomhederne i det danske kvantemiljø er der også Molecular Quantum Solutions, der specialiserer sig i software, herunder kvantesoftware inden for kvantekemi. Virksomheden blev stiftet i 2019 af to tidligere ph.d.-studerende ved DTU Kemiteknik, Mark Nicholas Jones og Łukasz Ruszczyński.

Til det allerede etablerede kvantemiljø kan man også henregne Sparrow Quantum, der producerer enkeltfotonkilder af interesse for optisk kvanteteknolog med udspring i forskning ved Peter Lodahls forskningsgruppe på Niels Bohr Institutet.

Underskoven i det danske kvante­økosystem er dog stadig sparsom bevokset. Skal der for alvor komme gang i væksten, skal det demonstreres, at der er noget at hente.

»Nu skal vi i arbejdstøjet. Uddanne flere, skubbe på teknologioverførsel og udrulle demonstratorprojekter,« lød det afslutningsvis fra Jan W. Thomsen på kvantekonferencen på Christiansborg.

På Digital Tech Summit får han mulighed for at uddybe, hvordan det skal ske.