Forskning 2026: Levande byggnader och robotar för hushållet

Kvantberäkning närmar sig vardagen

Kvantberäkning rör sig stadigt från laboratoriet till vardagslivet. Elektronikingenjören Giulia Acconcia från Italien förklarar hur europeiska forskare nu går från teori till praktik – med stora konsekvenser för datasäkerhet och batteriinnovation.

Fler företag i Europa engagerar sig i kvantteknik, ett tecken på att kvantdatorer börjar närma sig vardaglig användning, säger Giulia Acconcia som är professor vid Milanos polytekniska universitet. Hon är övertygad om att kraftfulla kvantdatorer snart kommer att hantera problem som dagens superdatorer inte klarar av.

”Under de senaste tio åren har vi sett verkliga framsteg, men utvecklingen gått snabbare under de senaste fem åren”, säger hon. ”Kvantdatorerna är redo att lämna forskningslabben och göra inträde i människors liv.”

Som del av det EU-finansierade projektet QLASS bygger hennes team en kvantdator som baseras på fotoner, mycket små mängder ljus som kan förflytta sig snabbare än elektroner och som kan innehålla mer information.

”På så sätt kan vi öka mängden information som överförs inuti vågledarna av glas i en kvantdator”, förklarar hon. Hon tillägger att ett fotoniskt chip ser ut som ett nätverk av glasvägar i miniatyr, som fotonerna far längs med.

Ett av forskarnas främsta mål är att kunna använda kvantberäkning för att optimera batteridesign, vilket är en komplex utmaning med många variabler. Förbättrad optimering skulle kunna förkorta laddningstiden för elfordon och göra det möjligt att köra bilar längre med mindre batterier.

Framtidens användare kommer inte att behöva hantera kvantdatorerna direkt. Precis som med molnlagring av foton kommer man att ha fjärråtkomst till kvantdatorerna och begära komplexa beräkningar från dem.

”De här problemen är så krävande att vanliga datorer helt enkelt inte kan lösa dem inom en rimlig tid”, säger Giulia.

Läsning: Att knäcka kvantkoden – ljus och glas som förändrar datorvärlden

Hormonstörande kemikalier lurar överallt

Kemikalier som återfinns i vanliga produkter kan i det tysta förändra människokroppen över tid. Toxikologen Majorie van Duursen från Nederländerna, som studerar risker för kvinnors hälsa, förklarar hur bättre lagstiftning – och smartare personliga val – kan mildra de skadliga effekterna på lång sikt.

Många kemikalier kan störa hormonerna och orsaka bestående hälsoeffekter, varnar Majorie van Duursen vid Vrije-universitetet i Amsterdam. Hennes forskning i det EU-finansierade initiativet FREIA undersökte hormonstörande kemikalier och deras koppling till bröstcancer, infertilitet, graviditetskomplikationer, tidig menopaus och endometrios.

”Vi får allt större insikt i exponering för dessa kemikalier under människans tidiga levnadsskede. Det stämmer inte alltid att ”det är dosen som gör giftet” eftersom det kan vara av större betydelse när man exponeras, även för mycket låga doser. Hormoner styr ritningen för kroppen, och att ändra dem kan få långvariga effekter.”

Aktuell forskning avslöjar hur djupgående problemet är. Studier visar att hormonrubbningar orsakade av kemikalier leder till kroniska hälsoproblem, inklusive tillstånd som tidigare inte tillskrivits detta, såsom hjärtsjukdom.

Det är visserligen omöjligt att helt undvika alla kemikalier, men Majorie betonar att enskilda individer ändå kan minska sin exponering. ”Köp inte billiga leksaker av plast på nätet; de kan komma från länder där bestämmelserna inte är lika strikta. Välj leksaker som har godkänts inom EU”, råder hon. ”Använd inte behållare av plast i mikrovågsugnen. Och håll utkik efter hudvårds- och hygienprodukter med färre tillsatser – vi bör ifrågasätta vilka kemikalier som verkligen behövs.”

Enbart i plast har över 16 000 olika kemikalier identifierats, vilket belyser att bekvämlighet sker på bekostnad av hälsan. ”Vi vill inte förbjuda alla kemikalier – många av dem är verkligen användbara”, säger hon.

”Men vi saknar viktig information om en stor andel av dem, till och med i Europa. De tester som används för närvarande visar inte alla hälsoeffekter, så vi behöver stärka lagstiftningen och göra materialdesign säkrare redan från början, snarare än att upptäcka problemen först när det är för sent.”

Läsning: En tyst fara – forskarna tacklar kemikalier som hotar både vår hälsa och vår fertilitet

Hemrobotarna ett steg närmare att bli verklighet

Tänk dig en robot som hjälper en äldre person att laga mat, lyfter tunga föremål eller plockar isär gamla tekniska prylar på ett säkert sätt. Robotforskaren Aleš Ude från Slovenien anser att ett sådana scenarion kan vara närmare än vi tror, även om betydande utmaningar kvarstår, till exempel att förse robotarna med lagom empati och sunt förnuft.

Allmänna robotar som hjälper till i hemmet eller på sjukhus kan bli verklighet inom tio år”, säger Dr Ude vid Jožef Stefan-institutet i Slovenien, ”i första hand tack vare de snabba framstegen inom AI”.

I initiativet ReconCycle undersökte Dr Ude hur robotar kan plocka isär en rad olika elektroniska apparater för återvinning.

”Förutom de rika så har nästan ingen hjälp i hemmet dygnet runt. Många skulle betala en ansenlig summa för en sådan robot”, säger han. I en del pilotprojekt används redan robotar till hjälp för äldre patienter på sjukhus.

Dr Ude påpekar att robotarna sannolikt kommer att behöva vara i humanoid form för att fungera i sådana miljöer, då sjukhus är utformade efter en mänsklig anatomi och ben ger åtkomst till ställen som robotar på hjul inte kan nå. De måste också vara ytterst pålitliga, säkra och tillräckligt robusta för att klara oundvikliga olyckshändelser.

Traditionell förprogrammering, som fungerar bra för industriella robotar, är olämplig för hemmiljöer som ofta är stökiga och oförutsägbara. Robotar saknar sunt förnuft, det vill säga förmågan att reagera på ett lämpligt sätt när något oväntat sker och att undvika farliga fel. Generativ AI och neuronnät, som hämtar inspiration från människohjärnan, hjälper robotar att hantera sådan osäkerhet bättre.

Dr Udes team undersöker även samarbetet mellan människa och robot. Kommunikationen har förbättrats avsevärt genom stora språkmodeller, men robotar för hemmet eller sjukhus måste använda sina neuronnätverk för att kunna förutse en persons avsikt.

Om de ska ta hand om personer som är sjuka eller äldre krävs även ett visst mått empati – något som fortfarande är en utmaning.

Robotdammsugare är visserligen redan vanliga, men en användbar humanoid hemrobot skulle behöva klara av många olika sysslor. ”Vad dessa robotar kan göra om tio år är fortfarande oklart”, säger Dr Ude. När tekniken väl har utvecklats ordentligt är det dock troligt att den anammas snabbt i hemmet och på sjukhus.

Läsning: AI-drivna robotar hjälper till att hantera Europas växande problem med elektronikavfall

Nästa pandemi – förvänta det oväntade

Vad kommer efter covid-19? Virologen Marion Koopmans från Nederländerna anser att vaksamhet, data och medborgarforskning bör ligga till grund för Europas kamp mot framtida utbrott. Hon förklarar även varför pandemier sällan går att förutsäga.

”En ny pandemi är oundviklig”, säger Professor Koopmans vid Erasmus MC i Rotterdam. Vi vet inte när den kommer att inträffa, var den kommer att börja eller vilken skepnad den kommer i – men vi kan ändå förbereda oss.

Pandemier inleds med osäkerhet; i början är det ofta oklart vem som infekteras, hur patogenen sprids och hur snabbt den tar sig fram. Bra data, AI och vanliga medborgares medverkan kan dock hjälpa forskare och kliniker att agera tidigare och på ett mer effektivt sätt.

När covid-19 slog till var Koopmans ledare för projektet Versatile Infectious Diseases Observatory (VEO), som har till syfte att utforma ett framtidssäkrat övervakningssystem för nya sjukdomar.

”Covid-19-pandemin fick stora verkningar, men det hade kunnat vara värre. Att agera när en ny sjukdom bryter ut är som att försöka bygga ett skepp medan det är ute till sjöss, så i början var det kaotiskt”, säger hon. ”Det tar tid att få svar genom studier, men snabba åtgärder är avgörande. Eftersom utbrotten ökar jorden runt behöver vi vara vaksamma och stärka de tidiga varningssystemen.”

Senaste tidens händelser demonstrerar anledningen till detta. ”Vi har precis sett ett utbrott av mpox i en skogbeklädd gruvbrytningsregion i Kongo-Kinshasa. Utbrotten kan börja var som helst, och det är inte realistiskt att kliniker ska testa för varje möjlig patogen. Vi måste bli bättre på att känna igen allt som är ovanligt och genast undersöka saken – särskilt i områden med förhöjd risk.”

Risken ökar där människor kommer i kontakt med djur, vilket möjliggör smittöverföring mellan djur och människa. I VEO-projektet undersökte man sådana scenarier genom att kombinera olika typer av data, till exempel punkter där flyttfåglars flyttvägar överlappar områden med utbredd hönsuppfödning.

Hon säger att en av de främsta lärdomarna från de senaste åren är att förvänta sig det oväntade. Till exempel uppstod inte pandemin med svininfluensa 2009 i Asien, som man hade trott att den skulle göra, utan i Sydamerika.

”Våra studier har lyft fram flera möjliga utbrottsbanor för allt från fågelinfluensa till West Nile-virus och sjukdomar kopplade till den tinande permafrosten samt infektioner som skulle kunna spridas snabbt i storstäder.”

Professor Koopmans hoppas på en global, integrerad databas med information från vetenskapliga studier, folkhälsoövervakning och storskalig miljöövervakning. Enskilda medborgare kan också medverka genom att rapportera ovanliga fynd som döda fåglar eller nya myggobservationer.

”Vi håller också på att undersöka hur AI kan varna om tecken från dessa källor, och hur övergripande genetiska detekteringsverktyg kan hitta nya virus hos vilda djur eller boskap som kan utgöra en framtida risk.”

Av: Anthony King

Den här artikeln publicerades ursprungligen i Horizon, EU:s tidning för forskning och innovation.

Mer information: 
Fungateria 
Fungateria-projektets webbplats 
Fungal Architectures 
Flora Robotica 
QLASS 
QLASS-projektets webbplats 
FREIA 
FREIA-projektets webbplats 
ReconCycle 
ReconCyle-projektets webbplats 
VEO 
VEO-projektets webbplats