Det är ett kvarts sekel sedan de första kvantbitarna, eller qubitarna, kopplades ihop för att göra en rudimentär kvantdator. Med sin förmåga att representera både ettor och nollor i traditionella datorer samtidigt, är qubits de mest grundläggande komponenterna i system som vida kan överträffa dagens datorer när det gäller att lösa vissa typer av problem. Sedan dess har framstegen varit mindre beroende av hård vetenskap än på tillämpad ingenjörskonst: skapa mer stabila qubits som kan hålla sitt kvanttillstånd i mer än en liten bråkdel av en sekund, länka dem samman i större system och komma på nya former av programmering för att utnyttja teknikens egenskaper.
Detta kan jämföras med vad som hände under de tidiga dagarna av traditionell datoranvändning, efter uppfinningen av transistorn på 1940-talet och den integrerade kretsen 1958. I efterhand, den stadiga, exponentiella framstegen i kapacitet som beskrivs av Moores lag, som förde in datorer i mainstream, verkar obönhörlig. Kvantåldern kommer sannolikt inte att utvecklas med samma känsla av metronomisk oundviklighet. Den har potential att leverera stora överraskningar, både på uppsidan och nedsidan. En global kapplöpning pågår för att ta fram nya tekniker för att kontrollera och utnyttja kvanteffekter och för att skapa mycket mer effektiva algoritmer – vilket ökar möjligheten för plötsliga prestandasprång. En sådan överraskning har kommit med publiceringen av kinesisk forskning som föreslår ett sätt att bryta den vanligaste formen av onlinekryptering med hjälp av en kvantdator som liknar de som redan finns tillgängliga.
Den bedriften - ett potentiellt "Sputnik-ögonblick" - hade förväntats kräva mycket mer avancerade kvantsystem som ligger många år i framtiden. Andra cybersäkerhetsexperter drog så småningom slutsatsen att denna metod sannolikt inte skulle fungera i praktiken. En fråga är varför Kina skulle ha tillåtit dess publicering, om det verkligen visat ett sätt att avslöja de flesta av världens hemliga kommunikationer. Ändå gav det fortfarande ett ryck, och borde vara en väckarklocka för alla dem, särskilt i USA, som oroar sig för riskerna med att Kina utvecklar tekniskt överhöghet. Många företag inom industrier som kemi, bank och biltillverkning har investerat i att lära sig hur man programmerar kvantsystem i hopp om att de första praktiska användningarna kan komma snart. När det gäller att modellera komplexa finansiella risker, designa nya molekyler och påskynda dataknäppningen i maskininlärningssystem kan kvantsystem få ett försprång så snart de blir till och med marginellt billigare eller snabbare än befintliga datorer.
Detta ögonblick av "kvantfördel” — när systemen visar praktisk, om än blygsam, överlägsenhet på vissa problem — ligger fortfarande, lockande, precis utom räckhåll. Med investeringar och stigande förväntningar är utrymmet för kortsiktiga besvikelser stort, även om den långsiktiga potentialen verkar oförändrad. Det är fortfarande svårt att hålla qubits i sitt kvanttillstånd tillräckligt länge för att utföra användbara beräkningar. Nästa gräns ligger i att uppfinna former av felkorrigering som använder några av qubitarna för att motverka "bruset" som orsakas av denna brist på koherens. Ny forskning tyder på att framsteg görs för att lösa detta problem snabbare än förväntat.
Potentialen för genombrott inom områden som felkorrigering har ökat chansen för en kvantchock – när maskinerna tar steget från fascinerande vetenskapsexperiment till världsförändrande teknologi. Baserat på det till synes felaktiga kinesiska krypteringspapperet är det förhastat att förutsäga att detta ögonblick redan är nära till hands. Men med så mycket ansträngning över hela världen för att utnyttja kvantmekanikens egenskaper för datoranvändning, kan det vara snabbare att skjuta upp en seriös övervägande av löftena – och riskerna – till en annan dag.
