Så tar Sverige position i den nya kvantteknikens värld

Sverige tar allt tydligare plats i den globala utvecklingen av kvantteknik, ett område som kan förändra allt från cybersäkerhet och läkemedelsutveckling till avancerad forskning och industriell produktion. Med starka forskningsmiljöer, teknisk kompetens och växande investeringar skapas förutsättningar för svenska aktörer att påverka nästa tekniksprång. Samtidigt hårdnar den internationella konkurrensen, där länder och företag satsar stora resurser på att utveckla kvantdatorer, kvantkommunikation och kvantsensorer. För Sverige handlar det därför inte enbart om att följa utvecklingen, utan om att bygga kunskap, infrastruktur och samarbeten som kan ge landet en relevant position i den nya kvantteknikens värld. Utvecklingen väcker samtidigt frågor om möjligheter, risker och framtida användningsområden.

Sveriges forskning och innovation inom kvantteknik

Sverige har länge haft en stark position inom forskning och avancerad teknik, och kvantteknik har blivit ett område där denna tradition får en ny dimension. Svenska universitet, forskningsinstitut och teknikföretag arbetar med flera delar av det kvanttekniska området, från kvantdatorer och kvantkommunikation till kvantsensorer och nya material. Utvecklingen sker både genom grundforskning och genom projekt som har tydligare industriella tillämpningar. Fördelen är att Sverige redan har kompetens inom bland annat fysik, elektronik, materialvetenskap och datateknik. Dessa områden behöver samverka för att kvanttekniken ska kunna gå från laboratoriemiljöer till praktiska lösningar.

Forskning skapar teknisk kompetens

En viktig del av Sveriges kvanttekniska utveckling finns inom den akademiska forskningen. Här undersöks bland annat hur kvantbitar kan byggas, styras och skyddas från störningar som påverkar beräkningarnas tillförlitlighet. Kvantsystem är känsliga för omgivningen, vilket gör det tekniskt krävande att skapa stabila system som kan utföra komplexa beräkningar. Svenska forskare arbetar därför med både hårdvara, mjukvara och de fysikaliska principerna bakom tekniken. Forskningen är långsiktig, eftersom många av de mest avancerade tillämpningarna kräver tekniska genombrott innan de kan användas brett inom näringslivet.

Samtidigt är det inte enbart själva kvantdatorn som står i centrum. Kvantteknik omfattar flera teknologier med olika användningsområden och tekniska förutsättningar. Kvantsensorer kan exempelvis användas för extremt noggranna mätningar, medan kvantkommunikation kan skapa nya metoder för säker överföring av information. Sverige har forskningskompetens inom flera av dessa områden, vilket gör att utvecklingen kan ske parallellt. Kombinationen av fysik, ingenjörsvetenskap och datavetenskap blir särskilt betydelsefull när forskningsresultat ska omvandlas till fungerande tekniska system och kommersiella produkter.

Från universitet till industri

För att Sverige ska kunna ta position i den nya kvantteknikens värld krävs att kunskapen kan röra sig från forskningsmiljöer till företag. Det innebär bland annat att forskare och ingenjörer behöver samarbeta med aktörer som kan utveckla komponenter, programvara och kompletta system. När akademisk forskning kombineras med industriell erfarenhet blir det lättare att identifiera vilka problem som faktiskt kan lösas med kvantteknik. Det kan också skapa nya företag och arbetstillfällen inom områden där efterfrågan väntas växa när tekniken blir mer mogen.

Samarbeten spelar därför en central roll i den svenska utvecklingen. Kvantteknik kräver ofta dyr utrustning, specialiserad kompetens och långsiktiga investeringar, vilket gör att enskilda aktörer kan ha svårt att bygga hela utvecklingskedjan själva. Genom forskningssamarbeten och gemensamma tekniska projekt kan resurser och kunskap samlas kring specifika problem. För Sverige innebär detta också en möjlighet att koppla samman etablerade styrkeområden med den framväxande kvantsektorn. På så sätt kan forskningsresultat få betydelse för svensk industri samtidigt som företagens behov påverkar vilken forskning som prioriteras.

Svenska investeringar och samarbeten driver utvecklingen

Kvantteknik befinner sig i en fas där investeringar får stor betydelse för hur snabbt forskningsresultat kan omsättas i fungerande teknik. Att bygga kvantsystem kräver avancerade laboratorier, specialiserade komponenter och personal med kompetens inom flera vetenskapsområden. Sverige behöver därför både offentliga och privata satsningar för att skapa en miljö där utvecklingen kan fortsätta över tid. Investeringar handlar inte bara om att finansiera enskilda projekt, utan även om att bygga den infrastruktur och kompetensbas som behövs för att svenska forskare och företag ska kunna konkurrera internationellt.

Offentliga satsningar bygger förutsättningar

Offentliga investeringar kan spela en viktig roll i en teknik där tidshorisonten för kommersiella genombrott är svår att förutse. Genom forskningsfinansiering kan universitet och institut bedriva projekt som annars skulle vara för långsiktiga eller riskfyllda för privata aktörer. Sådana satsningar kan dessutom bidra till att utbilda forskare och tekniker som senare går vidare till företag. Kompetensförsörjningen är avgörande eftersom kvantteknik kräver personer som förstår både de teoretiska principerna och de praktiska problemen med att konstruera och driftsätta kvantsystem.

För svenska företag kan en stark forskningsmiljö samtidigt minska tröskeln för att utveckla egna lösningar. Företag som arbetar med elektronik, kommunikation, programvara eller avancerade material kan använda befintlig kompetens som grund för nya produkter och tjänster. Kvanttekniken kan därmed få betydelse långt utanför företag som uttryckligen kallar sig kvantteknikbolag. Utvecklingen kan i stället integreras med befintliga svenska teknikområden. Det skapar möjligheter för företag att hitta nya användningsområden utan att behöva bygga hela sin verksamhet från grunden.

Internationella samarbeten blir viktiga

Kvantteknik är samtidigt en global utveckling där forskning, kapital och teknisk kompetens rör sig över nationsgränser. Svenska aktörer behöver därför samarbeta med forskningsmiljöer och företag i andra länder för att få tillgång till kunskap, utrustning och internationella nätverk. Sådana samarbeten kan också göra det möjligt att delta i större utvecklingsprojekt där kostnaderna och den tekniska komplexiteten är för omfattande för en enskild organisation. För ett relativt litet land som Sverige blir internationell samverkan därmed en viktig del av den långsiktiga strategin.

Några faktorer är särskilt betydelsefulla för Sveriges möjligheter att utveckla området:

• Långsiktig finansiering kan ge forskare och företag möjlighet att arbeta med tekniker som ännu inte är kommersiellt mogna.

• Kompetens inom fysik, matematik, elektronik och datateknik kan kombineras i tvärvetenskapliga projekt.

• Samarbete mellan universitet och företag kan underlätta övergången från forskning till praktiska tillämpningar.

• Internationella partnerskap kan ge svenska aktörer tillgång till större forskningsmiljöer och tekniska nätverk.

• Investeringar i utbildning kan bidra till att möta den framtida efterfrågan på kvantteknisk kompetens.

Kvantteknikens möjligheter för framtidens samhälle och industri

Kvantteknik kan få konsekvenser för betydligt fler områden än datorkapacitet. Kvantdatorer utvecklas bland annat med målet att kunna lösa vissa typer av problem som är mycket svåra för klassiska datorer. Kvantsensorer kan samtidigt erbjuda mycket precisa mätningar inom exempelvis navigation, geologi och medicinsk forskning. Kvantkommunikation kan skapa nya metoder för informationssäkerhet. För svensk industri innebär detta att tekniken kan bli relevant på flera olika nivåer. Vissa tillämpningar kan ligga långt fram i tiden, medan andra gradvis kan närma sig praktisk användning.

Industriella tillämpningar växer fram

Ett område där kvantteknik kan få betydelse är utvecklingen av nya material och läkemedel. Kvantdatorer förväntas på sikt kunna användas för simuleringar av komplexa molekylära system, där traditionella beräkningsmetoder kan vara mycket resurskrävande. Om tekniken når tillräcklig kapacitet kan företag inom kemi, läkemedel och materialutveckling få nya verktyg för att undersöka ämnen och processer. Det betyder inte att dagens kvantdatorer redan kan ersätta etablerade beräkningsmetoder. Utvecklingen befinner sig fortfarande på ett stadium där både hårdvara och algoritmer behöver förbättras avsevärt.

Även energi, transport och tillverkningsindustri kan påverkas. Komplexa optimeringsproblem förekommer exempelvis när företag planerar transporter, produktionsflöden och energianvändning. Kvantalgoritmer undersöks därför för olika typer av optimering, även om det fortfarande krävs forskning för att avgöra när de ger tydliga fördelar jämfört med klassiska metoder. För svenska företag är det därför relevant att följa utvecklingen utan att utgå från att tekniken automatiskt löser befintliga problem. Den kommersiella nyttan beror på vilken typ av problem som ska lösas och vilken kvantteknisk kapacitet som finns tillgänglig.

Säkerhet och samhällskritisk teknik

Cybersäkerhet är ett annat område där kvantteknik får stor uppmärksamhet. Tillräckligt kraftfulla kvantdatorer skulle kunna påverka vissa av dagens krypteringsmetoder, vilket gör utvecklingen av kvantsäkra alternativ viktig. För myndigheter och företag handlar frågan därför både om framtida kvantdatorer och om hur information skyddas under de kommande decennierna. Samtidigt kan kvantteknik bidra till nya säkerhetslösningar inom kommunikation. Sverige behöver därmed både följa den tekniska utvecklingen och förbereda digital infrastruktur för en framtid där säkerhetskraven kan förändras.

För industrin innebär utvecklingen också ett behov av strategiska beslut kring kompetens och teknisk beredskap. Företag behöver kunna identifiera vilka delar av verksamheten som kan påverkas av kvantteknik och vilka investeringar som är motiverade redan nu. Det kan handla om att följa standarder, utbilda personal, undersöka kvantresistenta säkerhetslösningar eller delta i forskningssamarbeten. På samhällsnivå blir frågan bredare, eftersom kvantteknik kan påverka forskning, försvar, kommunikation och konkurrenskraft. Sveriges position kommer därför att formas både av tekniska framsteg och av hur snabbt kunskapen kan omsättas i praktisk användning.