Miután az Imperial College London számos kvantum áttörést ért el, az egyetem újságírója leült a legjobb kvantumszakértőkkel, hogy megvizsgálják, mit jelenthet a kvantum a jövőre nézve.

Az Imperial legjobb szakértőivel beszélgetett Sachin Sreejith, Hayley Dunning, Emily Head, Bryony Ravate, Caroline Brogan, Ellie Cawthera.

A kvantumfizika milyen tulajdonságai lehetnek hasznosak a technológia számára?

Myungshik Kim professzor: “A kvantummechanika furcsa tulajdonságai lehetővé teszik számunkra, hogy a részecskéket teljesen új szinten értsük meg és manipuláljuk. Valójában olyan, mint a Facebook. Múlt héten vettem egy pár cipőt, mert a Facebook tudta, hogy nyaralni megyek, és hogy új cipőre van szükségem. Ez egyéni marketing az egyéni igények alapján. A kvantummechanikával megismerhetjük, hogy az egyes elemi részecskék mit csinálnak, és hogyan lépnek kölcsönhatásba egymással.

A kvantumkölcsönhatások megértésével kapcsolatos munka, amely egyre fontosabbá válik az új anyagok és kémiai folyamatok kifejlesztésében, még a legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépeinkkel is egyre nehezebben végezhető el. Ehhez kvantumszámítógépekre van szükségünk. Analógia gyanánt az emberi társadalom néhány jellemzőjét majmokkal szimulálhatjuk, de van egy korlát. Emberekre van szükségünk az emberek szimulálásához, kvantumszámítógépekre pedig az anyagok kvantumjellemzőinek szimulálásához vagy kiszámításához.

Ian Walmsley professzor: “Az egyik terület, amelyet szintén vizsgálunk, a mesterséges intelligencia és a kvantummechanika összekapcsolása. Szerintem ennek két aspektusa van. Az egyik az, hogy hogyan használhatjuk a mesterséges intelligenciát arra, hogy könnyebben készítsünk kvantumgépeket, vagy hogyan fejlesszük azokat. A másik pedig az, hogy a kvantumszámítás vagy a kvantumfeldolgozás bármely formája lehetővé teszi-e a mesterséges intelligencia különböző fajtáit? Azt mondanám, hogy az első terület egyre fejlettebb, és azt hiszem, az emberek felismerik, hogy ebben valódi lehetőségek rejlenek. A második aspektus szerintem még gyerekcipőben jár. Még senki sem érti igazán, hogyan néz ki például egy kvantum neurális hálózat, vagy hogy milyen képességekkel fog rendelkezni.”

Hogyan használják már most a kvantumot?
Ian Walmsley professzor: “Vannak olyan algoritmuskategóriák, amelyekről tudjuk, hogy a jelenlegi generációs nagy teljesítményű számítógépeken soha nem lesznek megoldhatók, de a kvantumszámítás lehetővé teszi ezt. Nem helyettesít mindent – nem valószínű, hogy a Microsoft Word kvantumos verziója lesz -, de lesznek bizonyos dolgok a kriptoanalízis és a digitális szimulációk terén, ahol a kvantumszámítógépek képesek lesznek olyan dolgokra, amelyekre jelenleg nem vagyunk képesek, különösen például a gyógyszerek és az egészségügy számára új anyagok szimulációja terén. Vannak logisztikai problémák is, mint például a forgalomirányítás, vagy lehetőség van összetettebb rendszerek, például pénzügyi rendszerek vagy más társadalmi konstrukciók szimulálására.”

Mi kell ahhoz, hogy ezek a technológiák az alapkutatástól a gyakorlati alkalmazásokig eljussanak?
Dr. Jess Wade – “Ezek végső soron olyan technológiák, amelyek a társadalom, a gazdaság és a nemzetbiztonság javát szolgálják – ezért szükségünk van arra, hogy a kormány, a nyilvánosság, az adófizetők is támogassák, amit létrehozunk. A kvantumelőnyök teljes kihasználásához a magasan képzett tudósok és az innovatív végfelhasználók közötti együttműködésre lesz szükség. A nyilvánosság bevonására, a készség fejlesztésre és a sokszínű közösség kiépítésére való összpontosítás segít megvalósítani a kvantumtudomány technológiai ígéretét.”