Kvanteverden-kurs snur opp ned på universet

Kurset Introduksjon til kvanteverda for nyfikne gikk av stabelen denne høsten. Professor Sølve Selstø og studentene håper at flere får øynene opp for kvantefysikken.

Selv om emnet, som er et kurs med studiepoeng, kan være spesielt interessant for de som jobber med informasjonsteknologi, passer det for alle voksne.

Med kurset ønsker Selstø å vise hvorfor fagfeltet er av allmenn interesse.

– Denne teorien forklarer oss hvordan materiens minste byggesteiner er satt sammen. Mye av det vi opplever til daglig har en forklaring som legger kvantefysikk til grunn, i tillegg blir en rekke kvantefenomener utnyttet teknologisk. Det har man gjort i mange hundre år, men nå ser vi konturene av det som kalles den andre kvanterevolusjonen, forteller Selstø.

Den andre kvanterevolusjonen innebærer en ny form for kvantedatabehandling, som tillater algoritmer som ikke kan kjøres på vanlige datamaskiner. Da kan vi finne mer effektive løsninger på spesifikke problemer.

– En annen grunn til at det er verdt å bli kjent med kvanteverdenen er at den er både vakker og rar. Vi blir utfordret i møte med den, fortsetter Selstø.

– Morsomste timene i uka

Martin Hovdøn (56) har bakgrunn som statsautorisert revisor og økonomidirektør, men nå er han fornøyd med å være tilbake på skolebenken i noen timer hver uke.

– Det er veldig, veldig gøy. Det er de morsomste timene i hele uka. Jeg digger å komme hit og være student, forteller han.

Hovdøn fikk høre om kurset ved en tilfeldighet.

– En jeg spiste lunsj med spurte meg om jeg visste hva kvantefysikk var, og det gjorde jeg ikke. Han forklarte at det kan gi veldig stor datakraft, og hvis man klarer å kontrollere den så kan man få “superdatamaskiner”, forteller han.

Det var podkasten Kvantespranget, med Selstø som gjest, som til slutt inspirerte han til å søke. På podkasten lovet Selstø at kurset skulle være lavterskel, noe Hovdøn er enig i at det er.

– Selv én som meg, som har hatt veldig lite matematikk og ikke noe fysikk i det hele tatt, får noe ut av det. Jeg tror det kan være relevant i jobben min også.

Martin Hovdøn jobber med bærekraft, og mener at det kan være nyttig å lære om kvantefysikk.

Vil inspirere unge

Gunn Heidi Freitag (49) har alltid hatt en interesse for naturfag, men avskrev i utgangspunktet fysikk fordi det var kjedelig og ikke åpnet for å utforske og tenke kreativt.

– Så feil kan man ta. Nevøen min begynte å studere fysikk, og jo mer han fortalte om kvantefysikken, jo mer skjønte jeg hvor lite jeg forstod om verden. Så når jeg fant dette kurset, måtte jeg bare kaste meg på. Og det har jeg ikke angret på, forteller hun.

Nå håper hun å kunne bidra med mer kunnskap til samtalene, og gi noe tilbake til nevøen.

– Og hvis jeg ikke går inn på noe naturfaglig, har jeg lyst til å jobbe med barn og unge. Så kanskje jeg kan bidra til å inspirere ungdommen til å tenke naturfaglig, forteller hun.

Freitag setter spesielt pris på læringsmiljøet i klasserommet.

– Sølve er engasjert og forklarer ut fra våre forutsetninger. Han får veldig mye spørsmål, men vi får aldri følelsen av at vi stiller dumme spørsmål.

Gunn Heidi Freitag synes at kvinner burde ta mer plass i fysikken.

Andre regler

Freitag og Hovdøn er begge fascinert av kvantefysikken, og håper at flere tar del i kvanteverdenen.

– Disse teoriene snur fullstendig opp ned på min forståelse av universet. Og den undringen ønsker jeg at flere unge skal få oppleve, sier hun.

Hovdøn synes også at det er viktig at flere forstår potensialet i kvantefysikken. Selv om det forskes mye på temaet, forskes det ikke så mye i Norge.

– Kvantefysikken opererer med helt andre regler enn vi gjør i den observerbare, fysiske verden, og det er veldig fascinerende. Det har så stor betydning allerede i dag, sier han.

Introduksjon til kvanteverda for nyfikne

Gjøre greie for hovedtrekkene i den historiske utviklingen av kvantefysikken.

Ha en viss forståelse for at materie må oppfattes som både bølger og partikler.

Kjenne til fenomener som er spesifikke for kvanteverdenen, som ikke har noen paralleller i den verdenen vi ser til daglig.

Vite hvordan visse enkle algoritmer for kvanteinformasjonsbehandling fungerer.

Kunne vise til eksempler på hvordan kvantefenomener som tunnellering, kvantisering og sammenfiltring kan utnyttes teknologisk.

Kjenne til hovedforskjellene mellom hvordan en vanlig, klassisk datamaskin og en kvantedatamaskin fungerer.

Være i stand til å sette opp og kjøre enkle kvanteprogrammer, enten på simulator eller på faktiske kvantedatamaskiner.

Til en viss grad kunne bruke begrepsapparatet knyttet til kvantefysikk og -teknologi.

Kunne medvirke konstruktivt i faglige samtaler som har med kvanteteknologi å gjøre.

Evne å diskutere og problematisere aspekter ved tolkningen av kvantefysikken.

There were quantum channels. And now superchannels!

The 3rd Krakow-Torun-Oslo workshop, “Beyond Quantum” (November 26–December 1), has now concluded. It was an intense brainstorming week (as always) where the main topic—What’s next?—was discussed. Holmenkollen and the weather provided the perfect conditions for day-long sessions, interspersed with coffee sips and lunch breaks.

The main topic this year was superchannels, quantum operations that map quantum channels onto quantum channels (where quantum channels, in turn, map quantum states onto quantum states). Perhaps the topic for next year’s workshop will be super-superchannels (metachannels?).

OsloMet hosts the 4th annual NQLS

The 4th annual Nordic Quantum Life Science Round Table (NQLS) was held at Soria Moria on the 16th and 17th of september, hosted by NordSTAR, the Quantum Hub, OsloMet AI Lab and Simula.

Since 2021, representatives from Sweden, Denmark, Finland and Norway have taken turns hosting the event. Among the attending are academics, researchers, politicians and stakeholders from the public and private sector.

Promoting quantum computing

The round table aims to advance the field of quantum life sciences by debating and sharing knowledge between scientists and innovators.

By exploring advanced technology, software and algorithms, they hope to apply the knowledge to practical problems in life sciences in the future.

Head of NordSTAR and professor at OsloMet, Pedro Lind, emphasizes the value of promoting quantum computing towards life science applications.

– For instance, quantum computers could calculate the chemical combinations and matching effects of pharmaceuticals at a greater speed than any other computer, he explains.

Pedro Lind introduced the round table on the 16th of september. Foto: Sonja Balci / Oslomet.

Great turnout

Among several presentations were Shaukat Ali from SIMULA, on “The superposition of quantum computing and artificial intelligence”, Morten Hjort-Jensen on “Quantum technologies and machine learning, research and education at the University of Oslo” and Sølve Selstø, from the OsloMet Quantum Hub, presenting the challenges of teaching quantum computing to non-technical audiences.

Additionally, the statements “How to make Nordic Quantum Life Science stronger and more competitive” and “Quantum hardware requirements for first life science applications: Status and outlook” were debated.

This year marked an increase in Norwegian stakeholders. Photo: Olav Johan Øye.

Lind’s overall impressions of the event were very positive, specifically when observing this years Norwegian participation.

Next year, the torch will be passed back to the Swedish NQLS-group. Until then, the steering committee will be working on a position paper summarizing the discussions on Quantum Life Sciences so far.

A very pleasant visit

Image credit: Christen Krogh.

We love having visitors at our Hub. Monday September 30th, we had particularly distinguished ones: Karianne Tung (minister of digitalization), Bjørn Arild Gram (minister of defence) and Oddmund Hoel (minister of higher education and research) came by.

The occasion was a budget leak: The government will allocate 70 million kroner annually to quantum tech. This funding will be allocated via the Research Council.

It is truly great to see that the efforts made by the Norwegian community on raising quantum awareness hasn’t gone unnoticed by the government.

This was a good day at the office!

Read more about it in today’s Klassekampen,

https://klassekampen.no/artikkel/2024-10-03/kvantesprang-for-kvanteforskning

and on our own pages,

https://www.oslomet.no/om/nyheter/storsatsing-kvanteteknologi

REGAL-prosjekter på MANUEL

16.-20. september presenterte Vebjørn Bakkestuen og Andre Laestadius sine REGAL-prosjekter på konferansen Mathematical and Numerical Analysis of Electronic Structure Models (MANUEL). Konferansen ble arrangert av Professor Benjamin Stramm ved Universitetet i Stuttgart på campuset i Vaihingen.

Her samlet de matematikere, fysikere og kjemikere fra hele verden som driver med matematisk og numerisk analyse innenfor elektronstrukturberegninger. På programmet var alt fra maskinlæringsmetoder for tetthetsfunksjonalteori til ulike aspekter ved numerisk analyse av både velkjente og nye metoder. Programmet inneholdt også en rekke andre matematiske analyser av både teori og metodikk innen fagfeltet.

© Brit Steiner / University of Stuttgart

Laestadius presenterte prosjektet Quantum-electrodynamical density-functional theory for the Dicke Hamiltonian, en analyse av tetthetsfunksjonsteori for kvante-elektrodynamiske modellsystemer. Prosjektet ble gjennomført i samarbeid med Bakkestuen, Mihály A. Csirik og Markus Penz, og analyserte interaksjoner mellom lys og materie ved hjelp av et Density Functional Theory (DFT)-perspektiv.

Bakkestuen fremviste også en poster fra prosjektet Kohn-Sham inversion with mathematical guarantees, i samarbeid med Laestadius og Michael F. Herbst ved École Polytechnique Fédéral de Lausanne (EPFL). De undersøkte hvordan man ved hjelp av ny algoritme kan bruke elektrontettheten i krystaller og andre periodiske strukturer til å finne det elektriske potensialet som genererer en slik tetthet.

Posteren henger nå på veggen mellom Kvantehuben og kaffemaskinen i 3. etasje på kontoret!

Prosjektene møtte gode tilbakemeldinger fra publikum, da det var en ny og interessant angrepsvinkel. Nå skal REGAL-gruppa ta med seg kommentarene videre i sine neste prosjekter.

Kvantehuben til stede på konferanse om cybersikkerhet

10. og 11. september deltok kvantehuben på Finans Norge sin konferanse “Digital robusthet 2024 – svindel og cybersikkerhet”. Der diskuterte de informasjonssikkerhet og svindel i finansnæringen.

Sølve var på plass for å fortelle om kvanteteknologi, og trusselen kvantedatamaskiner kan utgjøre mot dagens krypteringer i fremtiden.

Les mer her!

Yves brings a new perspective to the Quantum Hub

Yves Rezus, lecturer in physics at the Amsterdam University of Applied Sciences (AUAS), is joining the Quantum Hub team this year. 

Having a PhD in ultrafast spectroscopy, Yves led a research group for several years. He has always been eager to find out about the laws of nature and is passionate about sharing his understanding with others. Therefore, he started lecturing chemistry at the Inholland University of Applied Sciences

In 2022, Yves moved to AUAS and became part of the team developing and teaching the new Applied Physics program. The university teaches students technical skills, such as constructing complex detectors. 

Experimental knowledge

Now, Yves, his wife and their two sons are moving to Oslo for a year. He is still working two days a week for his home institution, coordinating a specialization semester on Enabling Technologies for Quantum Science, but spends the remaining days of the week participating in lectures, doing outreach and other projects at the Quantum Hub. The second semester, he hopes to get involved in the master projects. 

– Both AUAS and OsloMet are developing new courses and have applied research projects on quantum technology, so this is a great opportunity to see if we can learn from each other, he says. 

Yves thinks his hands on, experimental knowledge will bring a different perspective on quantum technology to OsloMet. He is already impressed by the faculty’s openness and the students’ enthusiasm to learn about this perspective. 

Eager to learn

Yves views every day in Norway is an adventure where he discovers something new. Having learned Norwegian for half a year, he admires people’s willingness to speak Norwegian with him and values the practice he gets from small talk. 

So, when you run into Yves in the hallway: strike up a conversation! 

Welcome to the team, Yves! 

Hjelp med kommunikasjon

Vi er veldig glade for å ha fått Noa Cecilie Sæther med på laget! Noa studerar journalistikk på andre året hos oss på OsloMet. I tida framover vil ho hjelpe oss med reportasjar, bilder, tekst og anna som har med kvante-aktiviteten vår å gjere.

Velkommen, Noa!

Welcome to the Quantum Hub, Yves!

Professor Yves Rezus from the Amsterdam University of Applied Sciences (Hogeschool van Amsterdam) joined the Quantum Hub last week for his one-year sabbatical. During his time, he will participate in various Quantum Hub activities, including outreach and teaching. Specifically, he will contribute to our course on Quantum Information Technology, which aligns perfectly with his efforts at the Hogeschool, where he is also establishing a practical course on Quantum Physics and Technologies. We anticipate many productive discussions on teaching strategies, methods, and approaches, enriched by his field experience!

Last but not least, as an expert in NMR technology, Yves can help to realize our dream to utilize our three-qubit machine as an experimental platform to explore NMR physics.