Kvantové technológie: Nemecká cesta k digitálnej revolúcii!

Kvantové technológie: Nemecká cesta k digitálnej revolúcii!

Kvantová fyzika si čoraz viac nachádza cestu do verejného vnímania a technologického rozvoja. Kniha „Kvantová budúcnosť – jednoducho vysvetlená kvantová fyzika a kvantové technológie“, ktorú napísali Dr. Patrick Emonts a Dr. Johannes Knörzer a vydala Springer-Verlag, ponúka komplexný prehľad tejto komplexnej témy. 307 strán knihy je špecificky zameraných na širokú verejnosť a pokrýva základy kvantovej fyziky, ako aj príležitosti a výzvy moderných kvantových technológií.

Autori, obaja skúsení fyzici, vnášajú do práce svoje rozsiahle odborné znalosti. Doktor Emonts vedie výskumnú skupinu na Ulmskej univerzite od apríla 2025, zatiaľ čo doktor Knörzer báda na ETH Zurich od roku 2022. Kniha je doplnená predslovom renomovanej profesorky Susanne Yelin z Harvardu a ponúka nielen vedecký základ, ale aj prehľadnosť, ktorá umožňuje čitateľom bez odborných znalostí pochopiť pozadie.

Hlavný obsah a technológie

Jedným z hlavných cieľov knihy a s ňou spojenej vedeckej komunikácie je predstaviť čitateľom štyri kľúčové oblasti moderných kvantových technológií:

• Quantencomputing
• Quantensimulation
• Quantenkommunikation
• Quantenmetrologie

Tieto technológie predstavujú nielen vedecké úspechy, ale aj potenciál zásadne transformovať priemysel a spoločnosť. Spolkové ministerstvo hospodárstva v tejto súvislosti oznámilo, že podporí rozvoj kvantových technológií sumou 878 miliónov eur.

Pokroky v kvantovej komunikácii sú pozoruhodné. Čína je považovaná za priekopníka v tejto oblasti s 2000 kilometrovou optickou sieťou umožňujúcou kvantovú kryptografiu a realizáciu prvej kvantovo kryptograficky zabezpečenej videokonferencie. Termín „kvantová nadradenosť“ popisuje rastúcu schopnosť kvantových počítačov riešiť špecifické problémy rýchlejšie ako tradičné počítače. Táto technológia by mohla do desiatich rokov urobiť prelom a prekonať klasické počítače.

Praktické aplikácie a vízie do budúcnosti

Súčasný stav qubitov v kvantových procesoroch sa pohybuje od niekoľkých desiatok až po stovky. Na výrazný pokrok sú však potrebné milióny qubitov. Automobilový priemysel, vrátane spoločností ako BMW a Volkswagen, v súčasnosti vyhodnocuje využitie kvantových počítačov a vyvíja vhodné algoritmy. To ukazuje, že kvantová fyzika a súvisiace technológie už nie sú teoretickou vedou, ale stále viac nachádzajú praktické aplikácie.

Komerčné systémy kvantovej kryptografie sú k dispozícii už 15 rokov, pričom komunikačné kanály odolné voči poklepaniu sú jednou z hlavných aplikácií kvantovej komunikácie. Boli vyvinuté aj vysoko citlivé senzory a presné časomiery, ktoré majú svoj pôvod v nálezoch kvantových technológií.

Európska komisia spustila kvantový vlajkový projekt v roku 2018 s cieľom investovať niekoľko miliárd eur do propagácie týchto technológií. Nemecko tiež zverejnilo „Cestovnú mapu kvantovej výpočtovej techniky“ a plánuje sa stať svetovým lídrom v oblasti kvantovej výpočtovej techniky a kvantového snímania v priebehu nasledujúcich desiatich rokov.

Celkovo je zrejmé, že výsledky základného výskumu v oblasti kvantovej fyziky a kvantových technológií nadobúdajú čoraz väčší význam nielen medzi vedcami a technikmi, ale aj medzi laickou verejnosťou. Vývoj a diskusia o možnostiach týchto technológií bude hrať ústrednú úlohu v nasledujúcich rokoch.

Podrobnú diskusiu o témach kvantovej fyziky a technológií nájdete v knihe Dr. Patricka Emontsa a Dr. Johannesa Knörzera, ktorá poskytuje každému dobre podložený základ na lepšie pochopenie tejto fascinujúcej vedy. Ďalšie informácie o aktuálnom vývoji a programoch nájdete na Deutschlandfunk a patrickemonts.com.