IT, datalogi og matematik Forskning Kommende studerende Offentligheden/Pressen Studerende Videnskabelig medarbejder Teknisk/administrativ medarbejder Alle AU-enheder

Spil computer, og hjælp en forsker

Fremtidens computer bygger på avanceret kvantemekanik, som kan give selv de skarpeste hjerner grå hår og dybe panderynker. Men nu udnytter en nyt computerspil udviklet af forskere fra Aarhus Universitet almindelige menneskers hjerner til at speede udviklingen af kvantecomputeren op.

I computerspillet ”The Quantum Computer Game”, som lanceres i dag, skal man forsøge at flytte atomer forbi nogle forhindringer, uden at de skvulper over. Resultaterne kan forskerne bruge til at udvikle fremtidens supercomputer.
Jacob Sherson, der står bag projektet, bruger helt almindelige menneskers deltagelse i et computerspil til at udvikle en kvantecomputer.

Torsdag den 20. juni blev computerspillet The Quantum Computer Game lanceret. spillet bruger  analyse af spillernes resultater til at sætte turbo på udviklingen af den såkaldte kvantecomputer, som er en supercomputer drevet af atomer.

”I en kvantecomputer er der ikke 0’er og 1-taller nede i hardwaren, som der er i dag. I stedet er der atomer, som både kan være 0 og 1 på samme tid. Det betyder, at man kan lave en helt masse beregninger på samme tid i stedet for at lave en beregning ad gangen. En lillebitte kvantecomputer med 300 atomer vil have mere kraft end alle computere i hele verden tilsammen,” forklarer Jacob Sherson.

Men for at kunne bygge en kvantecomputer, skal man kunne samle et atom op og flytte det, og problemet er, at lige så snart man gør det, begynder atomet at skvulpe.

”Det er lidt ligesom at tage et glas vand op og flytte det meget hurtigt – så skvulper det over, og man spilder noget af vandet. Vi skal prøve at finde en måde at flytte atomer frem og tilbage på, uden at de skvulper, og det kan computerspillet hjælpe os med,” siger Jacob Sherson.

Spillet går derfor i alt sin enkelthed ud på, at man skal samle et atom op og flytte det forbi nogle forhindringer, uden at det skvulper over, og spillernes indsatser bliver belønnet med points alt efter, hvor godt det lykkes. Ved at forsøge at forbedre sin score, er spillerne med til at løse nogle af de problemer, som forskernes egne modeller kommer til kort overfor.

”Vores computersimuleringer bliver aldrig færdige med at finde løsninger på de problemer, som vi lige nu bøvler med. Vi har derfor lavet en grafisk brugerflade, hvor helt almindelige mennesker kan spille sig frem til løsningen,” fortæller Jacob Sherson.

Brugerdreven forskning

Man behøver ikke være atomfysiker for at deltage i forskningen - tværtimod. Computerspillet er nemlig designet til at være tilgængeligt for alle og enhver. Hver gang man gennemfører en bane i spillet, bidrager man til udviklingen af kvantecomputeren.

”Med spillet giver vi helt almindelige mennesker det redskab, som de skal bruge for at kunne bidrage til forskningen. Vi tracker spillernes musebevægelser, og når en spiller får en tilstrækkelig høj score, kan vi indbygge resultatet i vores kvantecomputer. Vi kan simpelthen overføre musebevægelserne til et spejl nede i laboratoriet. Spejlet drejer på en laserstråle, der flytter på rigtige atomer,” forklarer Jacob Sherson.

Jo flere brugere, der hopper med på spillet, jo hurtigere kan fysikforskerne på Aarhus Universitet komme videre med udviklingen af supercomputeren.

”Det er et helt unikt samspil mellem den teoretiske fysik, som foregår inden for universitetets tykke mure, og de løsninger, som brugerne eksperimenterer sig frem til ude i den virkelige verden,” fortæller Jacob Sherson.

Men brugerne kan bidrage med mere end blot en enorm datamængde. De kan nemlig levere den menneskelige faktor, som computersimuleringer i sagens natur ikke kan gengive.

”En computer kan måske beregne den korteste og mest direkte vej, men måske er det netop de menneskelige små ryk og irrationelle beslutninger, som gør, at atomet bliver, hvor det skal og ikke skvulper over,” siger Jacob Sherson.

Spillerne skal samarbejde

Den næste udfordring for forskerne er at få videreudviklet spillet, så brugerne får mulighed for at samarbejde. Det kan nemlig sagtens tænkes, at løsningen ikke findes i én spillers resultater, men tværtimod i kombinationen af mange spilleres teknikker.

”Vi arbejder meget på at udvikle ny metoder til det, man kalder ”Citizen science”, så folk kan arbejde sammen. Den optimale løsning ligger måske ikke hos en enkelt spiller, men derimod i kollektivet. Der ligger en udfordring i, at konkurrence og samarbejde bryder med hinanden – brugerne skal både få så høj en score som muligt og hjælpe hinanden til at få en høj score,” fortæller Jacob Sherson.

Forskerne arbejder derfor på at udvikle softwaren, så der bliver bedre mulighed for kollaborativitet, uden at konkurrenceelementet og underholdningsværdien forsvinder.

AU IDEAS, som uddeler forskningsmidler til 15 pilotprojekter, har bevilget 4,5 millioner kroner til Jacob Shersons projekt.

Læs mere

Kontakt

Jacob Sherson, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet, mail: sherson@phys.au.dk, tlf.: 87 15 56 42.