Forradalmi újítás lehet a szobahőmérsékleten működő, hordozható kvantumprocesszor

A hagyományos kvantumszámítógépek hatalmas, bonyolult és rendkívül drága infrastruktúrát igényelnek: működésükhöz ultranagy vákuumra vagy extrém, a nulla fok közelében lévő hőmérsékletre van szükség. Egy nagy európai kutatási együttműködésben azonban olyan új irány körvonalazódik, amely lehetővé teheti kompakt, hordozható, akár szobahőmérsékleten is működő kvantumprocesszorok kifejlesztését.

  • HVG

A MAESTRO nevű, európai finanszírozású projekt célja olyan szilárdtest-alapú kvantumprocesszorok fejlesztése volt, amelyek gyémántban létrehozott, úgynevezett nitrogén-vakancia (NV) centrumokon alapuló kvantumbiteket használnak. Ezek az atomi léptékű kvantumrendszerek különleges tulajdonságaik révén nemcsak stabilak, hanem viszonylag magas, akár szoba-hőmérsékletű környezetben is hosszú ideig megőrzik kvantumállapotukat – közölte a munkában meghatározó szerepet játszó HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont.

Az egyik kulcsfontosságú újítás, hogy a kvantumbitek állapotát nem optikai, hanem elektromos módszerekkel olvasták ki a kutatók.

Ez a megközelítés jelentősen csökkentheti a kvantumprocesszorok méretét és komplexitását, miközben megnyitja az utat az iparilag is skálázható, integrált kvantumeszközök előtt. 

A Wigner kutatói elsősorban elméleti és számítógépes modellezéssel járultak hozzá a fejlesztéshez. A magyar csoport feladata annak feltárása volt, hogy a gyémántban létrehozott kvantumhibák – köztük a nitrogén-vakancia centrumok – miként viselkednek különböző anyagi és környezeti feltételek mellett, illetve hogyan optimalizálhatók a gyártási folyamatok a megbízható és nagy hozamú kvantumeszközök érdekében. 

A szakemberek reményei szerint a MAESTRO projekt eredményei hosszabb távon nemcsak a kvantum-számítástechnika fejlődéséhez járulhatnak hozzá, hanem új alkalmazások előtt is megnyithatják az utat az adatbiztonság, az érzékeléstechnika, a mesterséges intelligencia és az ipari optimalizálás területén.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.

Cikkünk nyitóképén a Google Sycamore kvantumprocesszor látható.

Hozzászólások