Új gyógyszerek jönnek, az áram meg nem megy majd el annyiszor – mit hozhat még a kvantumszámítás?
A kvantumszámítás meglehetősen elvont, távoli fogalomnak tűnik, holott pár éven belül elterjedtek lehetnek a kvantumszámítógépek. 2021-től már Kvantum Nap (World Quantum Day) is van minden év áprilisában, ünnepelve a természet legkisebb részecskéit tanulmányozó kvantumtudományt. A Google idén ehhez a naphoz kapcsolódóan foglalta össze, miért is lesz jó a hétköznapi embereknek a kvantumszámítástechnika.
HVG
A kvantumszámítógépek egészen más alapokra épülnek, mint a hagyományos komputerek: kvantummechanikai jelenségeket használva végeznek számításokat. A mai gépeknél jóval gyorsabban dolgoznak, és olyan összetett feladatok megoldására is bevethetők lesznek, amelyekkel a mostani komputerek nem boldogulnak. Felhasználhatók lesznek például a kvantumfizikai jelenségek jobb megértésére, azonban ennél jóval gyakorlatibb, a mindennapokat is érintő problémák megoldásához is hozzájárulhatnak.
A Google, aki maga is komoly résztvevője a kapcsolódó kutatásoknak, az idei Kvantum Nap alkalmából vázolt fel három olyan területet, amelyen áttörést hozhatnak ezek a számítógépek. Az egyik ilyen például a gyógyszerkutatás, új gyógyszerek felfedezése. A kvantumszámítógépek lehetővé tehetik olyan összetett molekulák pontos szimulációját, amelyeket egyébként lehetetlen a „klasszikus” módszerekkel utánozni. A kutatók különböző gyógyszerjelölteket tesztelhetnek a célpontjaikkal és más biológiai molekulákkal együtt, így is segítve hatékonyabb gyógyszerek létrehozását, ami jobb egészséghez vezethet. Egy tanulmány bizonyítja, hogy a kvantumszámítógépek pontosabban tudják majd szimulálni a citokróm P450 enzimet, amelyik a véráramban lévő gyógyszerek lebontásában betöltött szerepe miatt kulcsfontosságú a gyógyszerek hatékonyságának meghatározásában.
Kvantumprocesszor kvantumszámítógéphez
Wikimedia/Anita Fors
Az akkumulátorok fejlesztése lehet egy másik módja annak, hogy a kvantumszámítógépek a hasznunkra váljanak. Az ilyen továbbfejlesztett akkuk fontosak a közlekedésben, például az elektromos autókban és buszokban, valamint az energiahálózatok tehermentesítésében, és az is a nagy előnyük, hogy a felesleges energiát tárolni tudják.
A Google olyan kvantumszámítógépeket vázol fel, amelyek segítik az új akku-anyagok tervezését. Már dolgozott együtt a BASF vegyipari vállalattal annak megállapításán, hogy az ilyen számítógépek képesek lesznek-e szimulálni a lítium-nikkel-oxidot (LNO), ami javíthatja az ipari termelési folyamatokat és jobb akkumulátorokat eredményezhet. Jelenleg az LNO-t nehéz előállítani, többek között ez tartja vissza a vele kapcsolatos fejlesztéseket. Pedig az egyik fő előnye, hogy kisebb a környezeti lábnyoma, mint a gyakrabban használt lítium-kobalt-oxidnak.
A harmadik terület, amelyen a Google szerint hasznot hozhatnak a kvantumszámítógépek, az energiatermelés. A tiszta megújuló energia ma a nap- vagy szélenergiát jelenti, a jövőben viszont a fúziós energia lehet a befutó. A fúziós reaktorok technológiája még fejlesztés alatt áll, de a keresőóriás úgy véli, hogy kvantumszámítógépeket fognak használni a reaktorok tervezésére a fúziós energia felszabadítására. A Google szerint a jelenlegi számítógépmodellek pontatlanok lehetnek, és több milliárd CPU-órán keresztül kell őket futtatni. A Google együttműködött a Sandia National Laboratories-zal annak bizonyítására, hogy a hibatűrő kvantumszámítógépeken futó kvantum-algoritmusok „a jelenleginél hatékonyabban szimulálhatják a tartós fúziós reakciókhoz szükséges mechanizmusokat”.
The principles of quantum mechanics govern the world around us. By working to develop a large-scale computer capable of complex, error-corrected computations, Google’s Quantum AI team is working to unlock the full potential of quantum computing. Google is developing technology to solve problems once thought impossible.
Az augusztus 20-i tűzijátékban emlegetett magyar király nevét valószínűleg kevesen ismerik, főleg, hogy összesen öt évet uralkodott, két részletben. A leárulózott Orseolo Péter fő bűne most valószínűleg a neve volt. Az ünnep közben elhangzott narráció alapján nem nehéz belelátni a figurájába Magyar Pétert, de hogy ez még simább legyen, a készítők a történelmen is hajlítottak egyet.