Három, az Egyesült Államokban élő tudós kapta a 2025-ös fizikai Nobel-díjat, miután a hivatalos indoklás szerint a kvantumfizika működését feltáró kísérleteikkel megnyitották az utat a digitális technológiák következő generációjának fejlesztéséhez. John Clarke, Michel Devoret és John Martinis még a 80-as évek közepén végzett kísérleteket egy szupravezetőkből épített áramkörrel, melyek során mind a kvantummechanikai alagúteffektust, mind a kvantált energiaszinteket demonstrálták egy olyan rendszerben, ami elég nagy ahhoz, hogy akár kézbe lehessen venni.

Olle Eriksson, a fizikai Nobel-bizottság elnöke kiemelte a kvantummechanika hasznáról szólva, hogy az minden digitális technológia alapja. A díjat odaítélő Svéd Királyi Tudományos Akadémia közleménye ezen belül kitér rá, hogy a fizika egyik fő kérdése, mekkora lehet egy olyan rendszer maximális mérete, amelyik kvantummechanikai hatásokat képes bemutatni. A fizika ezen ága leírja, hogy a részecskék hogyan haladnak át egyenesen egy potenciálgáton az alagúteffektusnak nevezett folyamat során, de nagyobb léptékben a kvantummechanikai hatások már jelentéktelenné válhatnak. A díjazottak kísérletei viszont igazolták, hogy a szóban forgó tulajdonságok makroszkopikus léptékben is kézzelfoghatóvá tehetők.

A kvantumszámítógépek is a kvantummechanika elveit használják fel összetett számítások elvégzéséhez, előrejelzésekhez és olyan elemzésekhez, amelyek végrehajtása adott esetben több millió évig is eltartana a hagyományos számítógépekkel. A tudósok közül sokan vannak, akik a kvantumszámítástechnikai áttörések jelentőségét bőven a mesterséges intelligencia lehetőségei fölé helyezik, mivel segíthet megoldani az emberiség olyan problémáit, mint amilyen mondjuk az éghajlatváltozás kezelése. A technológia gyakorlati alkalmazása ugyanakkor még bőven tartogat kihívásokat.

Maradtak még Nobel-díjra való felfedezések

Ilyen kihívás a chipek pontosságának javítása, és még az sem egyértelmű, hogy mire lehet számítani lehet a kereskedelmi szempontból is életképes kvantumszámítástechnikai fejlesztésekben. Az egyik friss Nobel-díjas, John Martinis mindenesetre tagja volt annak a csapatnak a Google-nél, amelyik 2019-ben bejelentette, hogy saját fejlesztésű szupravezető kvantumcsipjével megvalósította a kvantumfölényt, vagyis elérte, hogy a szubatomi részecskék tulajdonságait kihasználó számítógépe hatékonyabban legyen képes megoldani egy problémát, mint a világ legerősebb szuperszámítógépe.

Érdemes megjegyezni, hogy Martinis mellett Devoret professzor is a Google Quantum AI vezető tudósa, így ez már a második egymást követő év, hogy a Google-höz kötődő tudósok Nobel-díjat nyertek. A 2024-es kémiai díjat Demis Hassabis és John Jumper, a Google DeepMind munkatársai kapták, míg Geoffrey Hinton, aki szintén több mint egy évtizedet töltött a Google-nél, a fizikai kategóriában nyerte el az elismerést. Ezzel egyébként aktuálisan 11 millió svéd korona (közel 400 millió forint) is jár, amit felosztanak a díjazottak között, ha többen is vannak, mint ahogy az gyakran előfordul.

Visszatérve a kvantumszámítástechnikára, az elmúlt évtizedek eredményei nyomán ma már pénzben fürdenek a területen működő startupok is, bár az több mint kétséges, hogy a közeljövőben mivel lesznek képesek előállni. Néhány éve mi is idéztük a Marylandi Egyetem kvantumkutatója, Sankar Das Sarma cikkét, amelyből kiderül, hogy a mesterséges intelligenciához hasonlóan a kvantumszámítógépek fejlesztésének is a hype lehet a legnagyobb problémája: bár a kutatások sorra szállítják azokat az eredményeket, amelyek végül rendkívüli áttörésekhez vezethetnek, a fejlődés igen lassú ahhoz képest, hogy milyen várakozások kísérik a vonatkozó technológiák kereskedelmi alkalmazásait.

a kép forrása: Nobel Prize @YouTube