A kvantumszámítógépek nem csupán gyorsabbak lesznek a jelenlegi rendszereknél: teljesen új lehetőségeket nyitnak meg, az időjárás-előrejelzéstől a gyógyszerkutatásig. Lássuk, mely területeken várható a legnagyobb áttörés!
Jelenleg a legfejlettebb kvantumprocesszorok még viszonylag kis számú qubittel működnek, és jelentős a hibaarányuk. A Google Willow chipje például 105 qubitet használ, de a logikai qubitek fejlesztésével és a kvantumhibák csökkentésével ígéretes előrelépések történtek. A korábbi 3x3-assal szemben a most használt 7x7-es qubitrács ugyanis exponenciálisan csökkenő hibaarányt mutat, így megvalósult a logikai qubitekre történő áttérés első sikeres demonstrációja.
Az iparági előrejelzések szerint
A fejlődés tehát exponenciális, de a megbízható, minimális hibával működő kvantumszámítógépek még váratnak magukra.
Nyolc ágazatban hozhatnak forradalmat a kvantumgépek.
A kvantumszámítógépek nemcsak új lehetőségeket teremtenek, hanem komoly fenyegetést is jelenthetnek a jelenlegi titkosítási rendszerekre. A legtöbb modern titkosítási algoritmus – például az RSA és az elliptikus görbe titkosítás – a hagyományos számítógépek számára megoldhatatlan problémákon alapul. Egy megfelelően erős kvantumszámítógép azonban ezeket az algoritmusokat percek vagy órák alatt feltörhetné.
Ennek következményei drámaiak lehetnek a katonai és hírszerzési szektor számára, hiszen szükségessé tehetik a biztonsági rendszerek teljes átalakítását. Ezért világszerte intenzíven fejlesztik a kvantumbiztos titkosítási eljárásokat, például a kvantumkulcsmegosztást (QKD), amely garantálja az adatok lehallgathatatlanságát.
A vállalatok számára is fontosabbá válhat a kvantumbiztos titkosítás bevezetése, különösen az érzékeny ügyféladatokat és pénzügyi tranzakciókat kezelő szervezetek esetében. A következő években várhatóan egyre több pénzügyi intézmény és technológiai vállalat fektet be a kvantumkriptográfiai megoldásokba.
A kvantumszámítógépek képességei lehetővé teszik az összetett meteorológiai modellek gyors és pontos futtatását. A jelenlegi rendszerek nem képesek megfelelően kezelni a légköri dinamikák rendkívüli összetettségét, azonban a kvantumalgoritmusok igencsak növelhetik az előrejelzések pontosságát. Ez különösen fontos lehet a klímaváltozás modellezése és a szélsőséges időjárási események prognózisa szempontjából.
A technológia egyik legígéretesebb alkalmazási területe a gyógyszerkutatás. A molekuláris kölcsönhatások pontos modellezése jelenleg rendkívül időigényes, de kvantumszámítógépekkel jelentősen felgyorsítható. Ez lehetőséget ad új gyógyszermolekulák gyorsabb azonosítására és tesztelésére, valamint a személyre szabott orvoslás fejlődésére.
A magfúzió az egyik legnagyobb tudományos és technológiai kihívás. A kvantumszámítógépek segíthetnek a plazmadinamikai folyamatok pontosabb megértésében és modellezésében, ezáltal hozzájárulhatnak a fúziós reaktorok hatékonyabb tervezéséhez. Ha sikerül megoldani a stabil és fenntartható fúziós energiatermelés problémáját, az hosszú távon az emberiség egyik legnagyobb energiaforrásává válhat.
A kvantum-számítástechnika forradalmian új anyagok felfedezését is lehetővé teheti. Különösen a ritkaföldfémek és a speciális ötvözetek kutatásában hozhat áttörést, amelyek nagy szerepet játszanak az elektronikai, az űrtechnológiai és a megújuló energiaforrásokhoz kapcsolódó iparágakban. Az új anyagok kifejlesztése olyan területeken is változást hozhat, mint például a félvezetőipar vagy az akkumulátortechnológia.
A kvantum-számítástechnika képes lehet forradalmasítani a pénzügyi szektort is. Az összetett piaci előrejelzések, kockázatelemzések és portfólióoptimalizációs algoritmusok futtatása a jelenlegi rendszereknél lényegesen gyorsabban lehet. Az intézményi befektetők és a nagyvállalatok számára ez jelentős előnyt jelenthet, mivel az algoritmusok gyorsabban reagálhatnak a piaci változásokra.
Érdekesség, hogy az óriási számítási kapacitással a tőzsdei folyamatok is precízebben előre jelezhetők, ám csak akkor, ha a külső feltételek nem zavarnak bele a képbe, azaz amikor az árfolyam-előrejelzés elsősorban matematikai-technikai kérdés.
A kvantumszámítógépek a logisztikai láncok és az útvonaltervezések optimalizálásában is komoly segítséget nyújthatnak. Az olyan problémák, mint a szállítmányok gyorsabb és költséghatékonyabb elosztása vagy az intelligens közlekedési rendszerek fejlesztése, a kvantumalgoritmusok révén hatékonyabban megoldhatók lesznek.
A kvantumszámítógépek a járműiparban is forradalmi változásokat hozhatnak, különösen az akkumulátortechnológia területén. A nagy autógyártók, például a Ford, a Volkswagen és a Hyundai, már most együttműködnek kvantum-számítástechnikai vállalatokkal, hogy fejlettebb energiatárolókat tervezzenek. Például
– a Ford a Quantinuummal együttműködve kvantumszimulációkat végez a lítiumion-akkumulátorok kutatásában,
– a Volkswagen kvantumalgoritmusokkal optimalizálja az energiatárolók anyagösszetételét,
– a Hyundai az IonQ-val közösen fejleszt új akkumulátorkémiai algoritmusokat.
Az együttműködések révén az aksik viselkedésének pontosabb modellezése, új, hatékonyabb akkumulátortechnológiák fejlesztése valósulhat meg, emellett a kutatás-fejlesztési ciklusok rövidebbé válhatnak, ezek költségei pedig csökkenhetnek.
A kvantum-számítástechnika a következő évtizedekben tehát hatalmas változásokat hozhat olyan területeken, mint az időjárás-előrejelzés, a gyógyszerkutatás, az energiaipar, a pénzügy, a logisztika és a katonai titkosítás. Bár a teljesen érett kvantumszámítógépek megjelenése még távoli, a hibrid rendszerek révén akár már egy-két éven belül óriási, nem várt hatást gyakorolhatnak a jelzett tudományágakra és a kapcsolódó iparra, piacokra.
Kapcsolódó:
Címlapfotó: Unsplash
További cikkeinket, elemzéseinket megtalálják a makronom.hu oldalon.
Simonyi Gábor, a DBC Szent Imre Egyetemi Oktatókórház anyagcsere-központjának osztályvezető főorvosa hangsúlyozta, hogy a túlsúlyos és elhízott betegek kiesése a munkavilágából nemzetgazdaság szintjén is komoly veszteséget jelent.
Patthelyzetet eredményezett a BVSC-Zuglónál az, hogy az önkormányzat a szükséges dokumentumokat sem írtja alá. Az egyesület alelnöke szerint a kerületiek érdekeivel is szembe mennek így Rózsa Andrásék.
Lerántjuk a leplet a kenyér árával kapcsolatos legnagyobb sztereotípiáról.
Magyar Péter szombaton országos csodafegyverként harangozta be a Tisza Párt új online problématérképét, de a rendszer már az első másodpercekben megadta magát. Az oldal vasárnap reggel óta elérhetetlen – a pártelnök szerint „lelőtték”. De tényleg ez a baj?
Jól szabott inggel, acélos tekintettel és a közösségi média szóvirágaival nem lehet pótolni a szaktudást.
A miniszterelnök legújabb bejegyzésében biztosítékot adott, hogy a közlekedést helyreállítják.
Sokan nem értették, miért nem engedte el a teljes balliberális értelmiség tiltakozását is kiváltó koncertet a fesztivál. Mazen Al Ramahi szállodájában működik luxusétterme a Sziget Fesztivál alapítójának, akivel kifejezetten jó viszonyt is ápol a palesztinbarát üzletember.
Hiába a többszörösen büntetett előélet és a brutális támadás, a szolnoki diszkóban verekedő testvérek és társaik szabadlábon védekezhetnek.