Kvantové technologie: Německá cesta k digitální revoluci!

Kvantové technologie: Německá cesta k digitální revoluci!

Kvantová fyzika si stále více nachází cestu do veřejného vnímání a technologického rozvoje. Kniha „A Quantum Future – Quantum Physics and Quantum Technologies Simply Explained“, kterou napsali Dr. Patrick Emonts a Dr. Johannes Knörzer a vydala Springer-Verlag, nabízí komplexní přehled tohoto složitého tématu. 307 stran knihy je specificky zaměřeno na širokou veřejnost a pokrývá jak základy kvantové fyziky, tak příležitosti a výzvy moderních kvantových technologií.

Autoři, oba zkušení fyzici, vnášejí do práce své rozsáhlé odborné znalosti. Dr. Emonts vede výzkumnou skupinu na Ulmské univerzitě od dubna 2025, zatímco Dr. Knörzer bádá na ETH Zurich od roku 2022. Kniha je doplněna předmluvou renomované profesorky Susanne Yelin z Harvardu a nabízí nejen vědecký základ, ale také srozumitelnost, která umožňuje čtenářům bez odborných znalostí porozumět pozadí.

Hlavní obsah a technologie

Jedním z hlavních cílů knihy a s ní spojené vědecké komunikace je seznámit čtenáře se čtyřmi základními oblastmi moderních kvantových technologií:

• Quantencomputing
• Quantensimulation
• Quantenkommunikation
• Quantenmetrologie

Tyto technologie představují nejen vědecké úspěchy, ale také potenciál k zásadní transformaci průmyslu a společnosti. Spolkové ministerstvo hospodářství v této souvislosti oznámilo, že podpoří vývoj kvantových technologií částkou 878 milionů eur.

Pokroky v kvantové komunikaci jsou pozoruhodné. Čína je považována za průkopníka v této oblasti s 2000 kilometrů dlouhou sítí optických vláken umožňující kvantovou kryptografii a realizaci první kvantově kryptograficky zabezpečené videokonference. Termín „kvantová nadřazenost“ popisuje rostoucí schopnost kvantových počítačů řešit specifické problémy rychleji než tradiční počítače. Tato technologie by mohla do deseti let prorazit a překonat klasické počítače.

Praktické aplikace a vize budoucnosti

Současný stav qubitů v kvantových procesorech se pohybuje od několika desítek až po stovky. Pro významný pokrok jsou však nutné miliony qubitů. Automobilový průmysl, včetně společností jako BMW a Volkswagen, v současné době vyhodnocuje využití kvantových počítačů a vyvíjí vhodné algoritmy. To ukazuje, že kvantová fyzika a související technologie již nejsou teoretickou vědou, ale stále častěji nacházejí praktické aplikace.

Komerční systémy kvantové kryptografie jsou dostupné již 15 let, přičemž komunikační kanály odolné proti poklepání jsou jednou z hlavních aplikací kvantové komunikace. Byly vyvinuty také vysoce citlivé senzory a přesné časomíry, které mají svůj původ v poznatcích kvantových technologií.

Evropská komise zahájila kvantový vlajkový projekt v roce 2018 s cílem investovat několik miliard eur do propagace těchto technologií. Německo také zveřejnilo „Cestovní mapu kvantové výpočetní techniky“ a plánuje se během příštích deseti let stát světovým lídrem v oblasti kvantových výpočtů a kvantového snímání.

Celkově je zřejmé, že výsledky fundamentálního výzkumu v oblasti kvantové fyziky a kvantových technologií nabývají na významu nejen mezi vědci a techniky, ale i mezi širokou veřejností. Vývoj a diskuse o možnostech těchto technologií budou hrát ústřední roli v následujících letech.

Podrobnou diskuzi o tématech kvantové fyziky a technologií naleznete v knize Dr. Patricka Emontse a Dr. Johannese Knörzera, která poskytuje všem dobře podložený základ pro lepší pochopení této fascinující vědy. Další informace o aktuálním vývoji a programech naleznete na Deutschlandfunk a patrickemonts.com.