Bacsárdi László, a Budapesti Műszaki Egyetem egyetemi docense a kvantumtechnológia és a kvantumszámítógépek világába kalauzolta a Millásreggeli hallgatóit. A beszélgetés célja az volt, hogy a laikusok számára is érthetővé tegye ezt a bonyolult témát, kitérve a kvantumtechnológia alapjaira, működésére, jelenlegi helyzetére és jövőbeli lehetőségeire.
A kvantumtechnológia nem egy új dolog, hiszen a félvezetők és a különböző nukleáris technológiák is kvantummechanikai elveken alapulnak. Ezeknek az elveknek a megszületése 100 éves évfordulóját ünnepeljük idén. A kvantummechanika 1925-ben született, de sokáig úgy gondolták, hogy az apró dolgok világában nem lehet egyedi műveleteket végrehajtani. A 80-as és 90-es években azonban elméleti és technológiai áttörések történtek, lehetővé téve a kvantumszámítógépek építését. Jelenleg a második kvantumtechnológiai forradalom korát éljük, amikor már kvantumszámítógépekről és kvantumkommunikációról is beszélhetünk.
A kvantumszámítógépek működése:
- A hagyományos számítógépek 0-kat és 1-eket használnak, míg a kvantumszámítógépek kvantumbiteket, amelyek egyszerre lehetnek 0 és 1 állapotban, mint egy pörgő pénzérme a levegőben
- Ez lehetővé teszi, hogy a kvantumszámítógépek sokkal gyorsabban végezzenek számításokat bizonyos feladatoknál, mint a hagyományos számítógépek
- Például, olyan matematikai problémákat, amik egy hagyományos számítógépnek 100 évig tartana kiszámolni, a kvantumszámítógép egy pillanat alatt képes elvégezni
A kvantumtechnológia kihívásai és lehetőségei:
- A kvantum áttörés (kvantum fölény) elérése még nem jelenti azt, hogy a kvantumszámítógépek már a mindennapi életben is hasznosak. A Google bejelentette, hogy épített egy olyan kvantum számítógépet, amely egy speciális matematikai problémát gyorsabban oldott meg, mint a hagyományos szuperszámítógépek. Azonban ez nem jelenti azt, hogy a kvantumszámítógépek minden feladatra jobbak, és a mindennapi életre egyenlőre még nincs hatása.
- A kvantumszámítógépek fejlesztése még gyerekcipőben jár, a technológiát még sokat kell csiszolni.
- A kvantumtechnológia nemcsak a számítási kapacitásokat növeli, de a biztonság terén is változásokat hozhat.
- A kvantumszámítógépek elméletileg képesek feltörni a jelenlegi titkosítási rendszereket, így a bankszámlák és a levelezés is veszélybe kerülhet9. Egy nemzetközi szervezet 2030 április 14-re jósolja ezt a dátumot.
- A kvantumkommunikáció viszont védelmet nyújthat a kvantumszámítógépek által jelentett fenyegetéssel szemben, mivel biztonságos módon lehet titkos kulcsokat megosztani.
- A kvantumkommunikáció során a fotonokat használják információtovábbításra, és akár az információ teleportálására is képes. Fontos, hogy ez még nem a tárgyak teleportálását jelenti.
Európa és Magyarország helyzete:
Európa a kvantummechanika bölcsője volt, azonban a fejlesztések terén lemaradt az Egyesült Államoktól és Kínától. Az Európai Quantum Manifesto célja, hogy Európa visszaszerezze vezető szerepét a kvantumtechnológiában, és a hangsúly a kvantumszámítógépeken, a kvantumkommunikáción, a kvantumérzékelésen és a kvantumszimuláción van. Magyarországon is jelentős kutatások folynak kvantumszámítógépekkel kapcsolatos algoritmusok és kvantumkommunikációs fejlesztések terén. A Kvantuminfrastruktúra Nemzeti Laboratórium összefogja a hazai kvantumtechnológiai kutatásokat és az Európai Unió jelentős összegeket fordít egy kvantuminternet kiépítésére, amiben Magyarország is részt vesz.
