Fra computerspil til kvantecomputer

Pløk edderkopper eller tag en tur i virtuelt drømmeland. Det er nogle af de spil, Jacob Friis Sherson har udviklet. I forskningens tjeneste forstås. Sammen med sit forskerteam arbejder han på at komme et skridt nærmere verdens første kvantecomputer, en computer drevet af atomer.

Og det sker med hjælp fra tusindvis af mennesker. Menneskehjernen kan nemlig noget, som ingen computer i verden kan. Den kan genkende mønstre og træffe irrationelle valg.

”Vi har udnyttet internettets muligheder til at komme i kontakt med rigtigt mange mennesker. Vores onlinespil har været tilgængelige for alle, der har lyst til at bidrage til forskningen i kvantefysisk,” fortæller Jacob Friis Sherson, der er fysiker på Aarhus Universitet.

Spil løs og styrk videnskaben
På verdensplan bruger vi 3.000.000.000 timer på online spil og måske kan de mange timers spil foran skærmen blive en stor gevinst for videnskaben.

”Hvis vi kan overføre regnekraften fra blot en enkelt procent af de spil til forskningen, vil vi kunne slå supercomputere,” siger han.

En af de konklusioner, Jacob Friis Sherson nu kan offentliggøre i Nature med artiklen ‘Exploring the quantum speed limit with computer games’ er, at den menneskelige hjerne stadig kan slå en computers regnekraft, når det kommer til at løse kvantefysiske problemer.

”Vi er på sin vis i et kapløb med teknologien, hvor vi langsomt kan se os slået på en lang række parametre. Vores resultater demonstrerer, at der stadig er noget, vi mennesker kan lære maskinerne,” Jacob Friis Sherson.

Maskinen vs. mennesket
I krydsfeltet mellem kvantefysik og computerspil har han og forskergruppen fundet frem til en af de evner, der stadig gør os unikke over for computeren: Vi har en evne til at arbejde med problemer på egen hånd og løse dem intuitivt.

Fundet er gjort som et led i centret ’CODER’ på Aarhus Universitet, hvor man arbejder med at overføre nogle menneskelige træk til den måde, computere arbejder på. Forskergruppen er ved at skabe et kort over, hvordan den menneskelige hjerne er i stand til at træffe valg ud fra intuition og erfaring. Det sker ved hjælp af spillet ”Quantum Moves”, hvor over 10.000 mennesker indtil nu har spillet kvante-spillet.

”Vi opfører os intuitivt, når vi skal løse et ukendt problem. For en computer er det helt uforståeligt. Computeren kan gå gennem enorme mængder information, men mennesket kan vælge at lade være, og basere sin beslutning på erfaring eller intuition. Det er disse intuitive nedslag, vi kan finde frem til ved at analysere på de løsninger, spillerne kommer med i Quantum Moves,” forklarer Jacob Sherson.

Vi vælger simple strategier
Han understreger, at når du og jeg løser komplekse problemer, skaber vi en simpel strategi – vi går efter en løsning, som umiddelbart virker rigtig. En computer går derimod samtlige muligheder igennem.

”Der er fællesnævnere for spillernes løsninger, hvilket giver et indblik i intuitionens fællestræk. Hvis man kan lære computeren at genkende de gode løsninger, så vil beregningerne foregå hurtigere. På en måde er vi ved at downloade vores fælles intuition til computeren,” siger Jacob Friis Sherson.

Og det virker. Forskerne har fundet ud af, at de er i stand til at sprænge fartgrænsen for regnekraft ved at kombinere hjernebark og computerchip. Det betyder, at der er skabt en helt ny metode til at udvikle eksempelvis kvantecomputere og andre kvantefysiske teknologier.

I 2013 blev Jacob Friis Sherson Lundbeckfond Fellow. Med udnævnelsen fulgte ti millioner kroner til hans forskning i atomernes verden. Læs mere om det her

Citizen-science (fakta)
Videnskab bliver ofte opfattet som fjernt og som noget, der bliver holdt bag lukkede døre. Kun for videnskabsmænd og kvinder. Citizen science inviterer alle, der har lyst til at bidrage til forskningen  indenfor i laboratorierne. For Jacob Friis Sherson og hans gruppe deltager folk gennem online spil.

Computer og kvantecomputer (fakta)
En almindelig computer bliver styret af kontakter, som enten er tændte eller slukkede med værdien 0 eller 1. En kvantecomputer er drevet af atomer, som både kan være tændte og slukkede – altså 0 og 1 på én gang. En kvantecomputer kan arbejde hurtigere end nogen anden computer, eksempelvis vil en kvantecomputer med 300 atomers regnekraft være kraftigere end alle verdens computere tilsammen.

Forskning der vækker opsigt (fakta)
Det er ikke første gang, at Jacob Friis Sherson og hans kollegaer står som forfattere til en artikel i Nature. Første gang handlede det om deres evne til at tæmme atomer i verdens koldeste krystal. Og dernæst deres store tekniske gennembrud, hvor det lykkedes at lave en pincet, baseret på laserlys, der kan gribe fat i ét enkelt atom, vende og dreje det eller give det en ny placering i den iskolde krystal.

Det er muligt at læse artiklen ‘Exploring the quantum speed limit with computer games‘ på Natures hjemmeside.