A kvantum-számítástechnika területén 2024 izgalmas évnek ígérkezik. A technológia valaha csak a tudományos fantasztikum tárgya volt, de mára már valóság, amely megváltoztathatja azt, ahogy a világ működik. A fő ígéret természetesen abban rejlik, hogy a kvantum-számítástechnika képes meghaladni a hagyományos számítógépek korlátait, gyorsítva és javítva számos iparág, kutatási terület és mindennapi életünk számítási folyamatait.
◼︎ Kvantum-számítástechnika 2024
Az elmúlt években a kvantumtechnológia meglepő sebességgel fejlődött, és kritikus fázisba lépett, ami már a gyakorlati alkalmazások felé mutat. Azonban a várt áttörések nem csupán technológiai innovációkat jelentenek, hanem új kihívásokat is feltárnak, különösen a finanszírozás és a működési hibák területén.
Közeledik egymáshoz az elvárás és a valóság
Amikor a kvantumtechnológiáról beszélünk, gyakran felbukkan a „kvantumfölény” kifejezés, és 2023-ban egy új fogalom is megjelent: a „kvantumpraktikum”. Ez egyfajta mérföldkőként szolgál a kvantumtechnológia fejlődésében, jelezve azt a pontot, ahol a kvantumszámítógépek már képesek valódi, gyakorlati problémák megoldására is, túl a labordemonstrációkon és az erősen korlátozott ideig működő, méregdrága prototípusokon. 2024 elején a kvantumtechnológiai kutatók közössége már erősen tudatában van annak, hogy a gyakorlati alkalmazásokhoz vezető út tele van akadályokkal és technológiai kihívásokkal. Ezen kihívások közül is kiemelkedik a kvantumhibák korrekciója, a stabil finanszírozás hiánya, és a technológia társadalmi befogadottságának, illetve ismertségének hiánya.
2024 kvantum-újdonságai– Javul a kvantumhiba-korrekció: a kvantumhibák korrekciója kulcsfontosságú a kvantumszámítógépek teljesítményének javításában, ami új alkalmazások és algoritmusok fejlesztését tenné lehetővé. Mivel jelenleg ez a technológia egyik leggyengébb láncszeme, rengetegen kutatják és komoly erőforrások összpontosulnak a területen, ami valószínűvé teszi, hogy idén jelentős eredmények szülessenek a hibajavításban. Ennek ráadásul exponenciális gyorsító hatása is lehet, egy sikeres új megoldás éveket spórolhat a kvantumpraktikum biztosra vehető berobbanásáig hátralévő időből. – Beköszön a kvantumpraktikum kora: lehet, hogy a piacokon is olyan kvantumszámítógépek jelennek majd meg, amelyek képesek lesznek a mindennapi számítási feladatok elvégzésére, túlszárnyalva a klasszikus számítógépek teljesítményét. – Új lehetőségek keletkeznek a kvantum-startupok számára: számos kvantum-startup vállalkozás fordulhat alternatív bevételi források felé például a konzultáció vagy a nukleáris medicina területén, ahol a kvantum-szaktudás jól kiaknázható. Stabilizálódhat a kockázatitőke-piac a kvantumiparban, ami lehetőségeket jelent a kvantumtechnológiai startupok számára további finanszírozások bevonására. A piac tavalyi csökkenése és az ígéretes kutatási eredmények miatt várhatóan több fúzióra és felvásárlásra is sor kerül majd. – Konvergál a kvantumtechnológia és más transzformációs technológiák: a kvantumtechnológia egyre nyilvánvalóbb módon kapcsolódik össze olyan, más forradalmi technológiákkal, mint például az MI. Sok tudós, aki a határtechnológiák – például a genetikai terápiák, a gyógyszertervezés és a fúziós energia – élvonalát kutatja, fel fogja ismerni a kvantum-számítástechnikában rejlő lehetőségeket. A kvantumérzékelőket idén az űrbe küldhetik, és a kvantum-algoritmusok részt vehetnek majd az emberi test megismerésében, a fúziós reaktorok tervezésében, és új megközelítéseket adhatnak az MI-fejlesztéséhez is. – Megjelennek a kvantumtechnológia társadalmi és művészeti aspektusai: várhatóan a tömegek véleményét formáló filozófusok, vallástudósok, etikusok és művészek is egyre nagyobb figyelmet fordítanak a kvantuminformációs tudományra, ahogy számukra is egyre érezhetőbbé válik a transzformatív hatás. Ez demokratizálhatja és érthetőbbé teheti majd a hétköznapi érzékelés és tapasztalatok világától nagy távolságra lévő komplex terület megismerését, megközelíthetőségét és elfogadottságát. |
Nehezen érthető világ közeleg
A kvantum-számítástechnika nem csupán technológiai áttörés, hanem egy több területet átölelő, a működésmódokat megváltoztató újítás, hatása messze túlmutat a fizika és informatika világán. Ahogy a technológia fejlődik, úgy nő az igény a kvantumfizika alapelveinek – mint például a kvantum-összefonódás és a kvantum-szuperpozíció – szélesebb körű megértésére és kommunikálására is. Ez a folyamat nem csak a tudományos közösséget érinti, hanem a társadalom szélesebb rétegeit is, beleértve a filozófusokat, pszichológusokat és művészeket.
| Kvantumpraktikum és kvantumgyorsulás
A hagyományos számítógépektől alapvetően eltérő elvek alapján működő kvantumszámítógépek számos, eddig megoldhatatlan, fontos probléma megoldását ígérik. A természet alaptörvényeit kihasználva a kvantumszámítógépeken bizonyos problémák megoldásához szükséges idő a bonyolultságukkal lassabban nő, mint a klasszikus számítógépeken, ez a kvantumgyorsulás (quantum speedup). A kvantumfölényen túlmenően fontos az is, hogy olyan értelmes, tudományos vagy kereskedelmi alkalmazásokat találjunk, amelyeket egy kvantumszámítógépen reálisan gyorsabban meg lehet oldani, mint egy klasszikus számítógépen. Ezt nevezzük gyakorlati kvantumelőnynek, vagy röviden kvantumpraktikumnak. |
Mindezek fényében, 2024-et tekintve a kvantum-számítástechnika a technológiai innovációkon túlmenően, olyan év is lesz, amelyben a társadalom és a technológia kölcsönhatása új dimenziókat nyithat meg. Ezek ígéretes lehetőségeket kínálnak a kvantumtechnológia és hatásai mélyebb megértésére mind tudományos, mind pedig társadalmi szempontból.
Magyarország szerepe
A BME és a Wigner Fizikai Kutatóközpont részvételével, Magyarország is aktívan hozzájárul az Európai Unió „Horizon Europe” programja által támogatott, 1000 qubites kvantumszámítógép fejlesztéséhez a tavaly márciusban indult OpenSuperQPlus projekt keretében. A partnerség résztvevői ambiciózus hétéves programon dolgoznak, amelynek első szakaszában az OpenSuperQPlus 100 készül majd el, ami a következő 3,5 éven belül több hardver és szoftverértékelési rendszert, valamint egy felhasználó-orientált – tehát a kvantumpraktikum jegyében épülő – 100 qubites rendszer kifejlesztését célozza az első kvantum alkalmazásokhoz. Az említett 1000 qubites kvantum-számítástechnikai rendszer fejlesztése a második szakaszban indul majd, ennek megalapozását, a szükséges kritikus összetevőket az első fázisban azonosítják, és a technológiai döntéseket is ekkor hozzák meg.
