Kvantne tehnologije: nemška pot v digitalno revolucijo!

Kvantne tehnologije: nemška pot v digitalno revolucijo!

Kvantna fizika vse bolj najde pot v javno percepcijo in tehnološki razvoj. S knjigo »A Quantum Future – Quantum Physics and Quantum Technologies Simply Explained«, ki sta jo napisala dr. Patrick Emonts in dr. Johannes Knörzer in izdala Springer-Verlag, je na voljo celovit pregled te zapletene teme. 307 strani knjige je posebej namenjenih širši javnosti in zajema tako osnove kvantne fizike kot priložnosti in izzive sodobnih kvantnih tehnologij.

Avtorja, oba izkušena fizika, v delo vnašata svoje obsežno strokovno znanje. Dr. Emonts vodi raziskovalno skupino na univerzi Ulm od aprila 2025, medtem ko dr. Knörzer raziskuje na ETH Zürich od leta 2022. Knjigo spremlja predgovor priznane profesorice Susanne Yelin s Harvarda in ponuja ne le znanstveno podlago, ampak tudi jasnost, ki bralcem brez strokovnega znanja omogoča razumevanje ozadja.

Glavna vsebina in tehnologije

Eden glavnih ciljev knjige in povezanega znanstvenega komuniciranja je bralce seznaniti s štirimi ključnimi področji sodobnih kvantnih tehnologij:

• Quantencomputing
• Quantensimulation
• Quantenkommunikation
• Quantenmetrologie

Te tehnologije ne predstavljajo le znanstvenih dosežkov, ampak tudi potencial za temeljno preobrazbo industrije in družbe. V tem kontekstu je zvezno ministrstvo za gospodarstvo napovedalo, da bo podprlo razvoj kvantnih tehnologij z 878 milijoni evrov.

Napredek kvantne komunikacije je izjemen. Kitajska velja za pionirja na tem področju, saj ima 2000 kilometrov dolgo optično omrežje, ki omogoča kvantno kriptografijo, in izvedbo prve kvantno kriptografsko varovane videokonference. Izraz "kvantna premoč" opisuje naraščajočo sposobnost kvantnih računalnikov, da hitreje rešujejo specifične probleme kot tradicionalni računalniki. Ta tehnologija bi lahko v desetih letih naredila preboj in presegla klasične računalnike.

Praktične aplikacije in prihodnje vizije

Trenutno stanje kubitov v kvantnih procesorjih se razlikuje od nekaj deset do stotin. Vendar pa je za pomemben napredek potrebnih na milijone kubitov. Avtomobilska industrija, vključno s podjetji, kot sta BMW in Volkswagen, trenutno ocenjuje uporabo kvantnih računalnikov in razvija ustrezne algoritme. To kaže, da kvantna fizika in z njo povezane tehnologije niso več teoretična znanost, ampak vedno bolj najdejo praktične aplikacije.

Komercialni sistemi kvantne kriptografije so na voljo že 15 let, pri čemer so komunikacijski kanali, odporni na dotik, ena glavnih aplikacij kvantne komunikacije. Razviti so bili tudi visoko občutljivi senzorji in natančni časovniki, ki izvirajo iz spoznanj kvantnih tehnologij.

Evropska komisija je vodilni kvantni projekt začela leta 2018, da bi v promocijo teh tehnologij vložila več milijard evrov. Nemčija je objavila tudi »Načrt kvantnega računalništva« in se namerava v naslednjih desetih letih postaviti kot vodilna v svetu na področju kvantnega računalništva in kvantnega zaznavanja.

Na splošno je jasno, da postajajo rezultati temeljnih raziskav na področju kvantne fizike in kvantnih tehnologij čedalje pomembnejši ne le med znanstveniki in tehniki, temveč tudi v širši javnosti. Razvoj in razprava o možnostih teh tehnologij bosta imela osrednjo vlogo v prihodnjih letih.

Za podrobnejšo razpravo o temah kvantne fizike in tehnologij se obrnite na knjigo dr. Patricka Emontsa in dr. Johannesa Knörzerja, ki nudi dobro utemeljeno osnovo za boljše razumevanje te fascinantne znanosti. Dodatne informacije o trenutnem razvoju in programih najdete na Deutschlandfunk in patrickemonts.com.