Kvantumtechnológiák: Németország útja a digitális forradalomhoz!

Kvantumtechnológiák: Németország útja a digitális forradalomhoz!

A kvantumfizika egyre inkább utat talál a közfelfogás és a technológiai fejlődés irányába. Dr. Patrick Emonts és Dr. Johannes Knörzer által írt és a Springer-Verlag által kiadott „A kvantumjövő – kvantumfizika és kvantumtechnológiák egyszerűen megmagyarázva” című könyvével átfogó áttekintést ad erről az összetett témáról. A könyv 307 oldala kifejezetten a nagyközönségnek szól, és egyaránt lefedi a kvantumfizika alapjait, valamint a modern kvantumtechnológiák lehetőségeit és kihívásait.

A szerzők, mindketten tapasztalt fizikusok, széleskörű szakértelmüket hozzák a munkához. Dr. Emonts 2025 áprilisa óta vezet egy kutatócsoportot az Ulmi Egyetemen, míg Dr. Knörzer 2022 óta kutat az ETH Zürichben. A könyvhöz a híres Harvard professzora, Susanne Yelin előszava is kapcsolódik, és nemcsak tudományos alapokat ad, hanem olyan világosságot is, amely lehetővé teszi a szaktudással nem rendelkező olvasók számára a háttér megértését.

Fő tartalom és technológiák

A könyv és a kapcsolódó tudományos kommunikáció egyik fő célja, hogy megismertesse az olvasókkal a modern kvantumtechnológiák négy alapterületét:

• Quantencomputing
• Quantensimulation
• Quantenkommunikation
• Quantenmetrologie

Ezek a technológiák nemcsak tudományos eredményeket képviselnek, hanem az ipar és a társadalom alapvető átalakításának lehetőségét is. Ezzel összefüggésben a Szövetségi Gazdasági Minisztérium bejelentette, hogy 878 millió euróval támogatja a kvantumtechnológiák fejlesztését.

A kvantumkommunikáció fejlődése figyelemre méltó. Kína úttörőnek számít ezen a területen, 2000 kilométeres száloptikai hálózattal, amely lehetővé teszi a kvantumkriptográfiát, és megvalósítja az első kvantumkriptográfiailag biztonságos videokonferenciát. A „kvantumfölény” kifejezés a kvantumszámítógépek növekvő képességét írja le, hogy gyorsabban oldjanak meg bizonyos problémákat, mint a hagyományos számítógépek. Ez a technológia tíz éven belül áttörést hozhat, és felülmúlhatja a klasszikus számítógépeket.

Gyakorlati alkalmazások és jövőképek

A qubitek jelenlegi állapota a kvantumprocesszorokban néhány tucattól százig terjed. A jelentős előrelépéshez azonban több millió kubit szükséges. Az autóipar, köztük olyan cégek, mint a BMW és a Volkswagen, jelenleg értékelik a kvantumszámítógépek használatát, és megfelelő algoritmusokat fejlesztenek ki. Ez azt mutatja, hogy a kvantumfizika és a hozzá kapcsolódó technológiák már nem elméleti tudomány, hanem egyre inkább gyakorlati alkalmazásokat találnak.

Kereskedelmi kvantumkriptográfiai rendszerek 15 éve állnak rendelkezésre, és a lecsapásbiztos kommunikációs csatornák a kvantumkommunikáció egyik fő alkalmazása. Nagyon érzékeny érzékelőket és precíz időmérőket is fejlesztettek, amelyek a kvantumtechnológiák felfedezéséből erednek.

Az EU Bizottsága 2018-ban elindította a kvantum zászlóshajó projektet, hogy több milliárd eurót fektessen be e technológiák népszerűsítésébe. Németország egy „kvantumszámítási ütemtervet” is közzétett, és azt tervezi, hogy a következő tíz évben a kvantumszámítás és a kvantumérzékelés területén a világ vezető pozíciójába kerül.

Összességében egyértelmű, hogy a kvantumfizika és a kvantumtechnológiák területén végzett alapkutatási eredmények egyre fontosabbá válnak nemcsak a tudósok és technikusok, hanem a nagyközönség körében is. Az elkövetkező években központi szerepet kap az e technológiákban rejlő lehetőségek fejlesztése és megvitatása.

A kvantumfizika és -technológiák témáinak részletes tárgyalásához kérjük, tekintse meg Dr. Patrick Emonts és Dr. Johannes Knörzer könyvét, amely mindenki számára megalapozott alapot nyújt e lenyűgöző tudomány jobb megértéséhez. Az aktuális fejlesztésekről és programokról további információk a címen találhatók Deutschlandfunk és patrickemonts.com.