Skip to main content
Shaping Europe’s digital future
  • DIGIBYTE
  • Kiadvány 31 Január 2023

Jelentés a kvantum-technika kiemelt felfuttatási szakaszáról

Az Európai Bizottság jelentést tett közzé a kvantumtechnológiákkal kapcsolatos kiemelt kezdeményezés kezdeti hároméves szakaszáról.

© iStock mirror

Ez a jelentés áttekinti a kiemelt kezdeményezés kvantumkutatási projektjeinek sikeres és konkrét eredményeit, és számba veszi a kiemelt kezdeményezés következő szakasza során levont legfontosabb tanulságokat.

A felfutási szakaszban (2018–2022) a kiemelt kezdeményezés 24 projektet támogatott a kvantumkommunikáció, a kvantumszámítás, a kvantumszimuláció, a kvantumérzékelés és a metrológia (a kvantumkutatás négy fő területe) és az alapvető kvantumtudomány területén. A kiemelt kezdeményezés és a 31 európai ország kvantumkutatását támogató QuantERA finanszírozásával az EU 2016 óta több mint 175 millió euróval támogatta az európai kvantumkutatást.

Mindezek az eredmények (és még ennél is több) a kiemelt kezdeményezésben részt vevő 1654 tudós és 236 szervezet közös erőfeszítéseinek eredményei, amelyek 1313 tudományos dokumentumot tettek közzé (és további 223-at vizsgálnak). Ez egyértelműen azt mutatja, hogy a kiemelt projektek együttesen érték el a tudományos világban.

A felfutási szakaszban jelentős lépések történtek a kiemelt kezdeményezés azon fő célja felé, hogy a kvantumkutatást a laboratóriumtól a kereskedelmi alkalmazások felé tereljék. 25 induló vállalkozást alapítottak és 105 szabadalmat jelentettek be, amelyek közül 64-et már megadtak.

A jelentésben tárgyalt kiemelt területeken a következő főbb eredmények kerültek kiválasztásra:

  • kvantum-számítástechnika: globálisan versenyképes teljesítményű kvantumszámítógép-rendszerek: A Forschungszentrum Jülich (Németország) célja, hogy hozzáférést biztosítson egy 100 kvantumos számítógéphez, amely az egyik projekt eredményeire épül, és egy másik projekt a maga nemében egy 50 qubites csapdás ionrendszert valósított meg, amely nem igényel több energiát, mint egy üst forrázása; az induló vállalkozások közé tartozik az aQt (Ausztria) és a Pasqal (Franciaország), amelyek már most is kereskedelmi kvantum-számítástechnikai megoldásokat kínálnak.
  • kvantumkommunikáció: két kvantumprocesszor összekapcsolása egy köztes csomóponton keresztül, valamint több különálló kvantumprocesszor közös begabalyodása, amely kvantumhálózatot alkot; az EuroQCI ütemtervének közzététele, tesztágyak telepítése a kvantumkulcs-eloszláshoz (QKD), amely az EuroQCI által nyújtandó első szolgáltatás; és tanúsításra kész eszközök, például kvantum véletlenszerű számgenerátorok.
  • kvantumszimuláció: a világon először is gyakorlati kvantumelőnyt értek el bizonyos tudományos problémák, többek között új anyagok és anyagfázisok tanulmányozása terén; a Forschungszentrum Jülich és a GENCI (Franciaország) szuper-számítástechnikai és adatközpontjaibankét 100 bites analóg kvantumszimulátort telepítenek, ami az első lépés a páneurópai hibrid nagy teljesítményű számítástechnikai és kvantumszimulációs infrastruktúra kiépítése felé.
  • kvantumérzékelés: a világ néhány legfejlettebb kvantumérzékelőjének kifejlesztése ultrapure gyémántok használatával; hiperpolarizált MRI kimutatása, amely akár 100,000-szer pontosabb orvosi letapogatást is eredményezhet, ami lehetővé teszi a metabolikus folyamatok molekulaszinten, valós időben történő kimutatását; 2022 novemberében az induló Nvision elnyerte a Bizottság „Innovációs Radar” díját az orvosi képalkotás terén elért eredményeiért
  • alapvető kvantumtudomány: jelentős előrelépés számos alternatív számítástechnikai platform – többek között a fotonikaalapú kvantum-számítástechnika – fejlesztése felé.

A jövőt tekintve a kiemelt kezdeményezés kulcsfontosságú lesz a „Digitális iránytű 2030-ig: a digitális évtized megvalósításának európai módja: 2025-re az EU-nak el kell látnia a kvantumgyorsítással rendelkező első számítógépét, amely előkészíti az utat ahhoz, hogy 2030-ra a kvantumképességek élvonalában legyen. E célok közül az elsőt már láttuk: 2022 októberében bejelentették azt a hat helyszínt, amelyek Európa első kvantumszámítógépeinek otthont adnak majd, és amelyeket integrálni fognak az Európai Nagy Teljesítményű Számítástechnika Közös Vállalkozás szuperszámítógépeibe.

 A következő lépések

A Horizont Európa keretében a Bizottság a 2021–2027-es időszakban is támogatni fogja a kiemelt kezdeményezést legalább 500 millió EUR összegű finanszírozással. A stratégiai kutatási és ipari menetrend (SRIA) aktualizált változata már közzétételre került, és a kezdeményezés négy fő pillérére vonatkozóan megerősített célokat, valamint az ezek megvalósítására vonatkozó ütemtervet tartalmaz. Már számos új projekt van folyamatban, amelyek célja e célok elérése – például a kiemelt kezdeményezés első három évében kifejlesztett kvantum-számítástechnikai és szimulációs platformok kiforgatása a valós problémák gyakorlati kvantumelőnyének elérése érdekében. A projektek lefektetik egy páneurópai kvantumkommunikációs hálózat alapjait is, amely kulcsfontosságú lesz az EuroQCI – az egész EU-t átfogó biztonságos kvantumkommunikációs infrastruktúra – fejlesztéséhez.

Az aktualizált SRIA a jövőbeli ipari fejlesztésre és a kvantumtechnológiákra vonatkozó egyéb uniós kezdeményezésekkel való kapcsolatok megerősítésére is összpontosít: nevezetesen az EuroQCI, az Európai Nagy Teljesítményű Számítástechnika Közös Vállalkozás (EuroHPC közös vállalkozás) – amely már most vásárolja meg első kvantumszámítógépeit – és a csipekről szóló európai jogszabály. Ez biztosítani fogja, hogy a kiemelt kutatás alapján kifejlesztett innovatív alkalmazások az európai kvantumökoszisztéma alapját képezzék, és segítsék Európát abban, hogy megőrizze vezető pozícióját ezen a globális versenyterületen. 

Háttér – kvantumtechnológiák

Az uniós finanszírozású kvantumtechnológiák kiemelt kezdeményezés egy 10 éves, 1 milliárd EUR összegű, együttműködésen alapuló, hosszú távú kutatási és innovációs kezdeményezés, amelyet 2018-ban indítottak el. Küldetése, hogy megszilárdítsa Európa tudományos vezető szerepét és kutatási kiválóságát a kvantumtechnológiák terén, e kiválóság gyümölcseit olyan termékekké és alkalmazásokká alakítsa át, amelyek jelentős gazdasági és társadalmi hatással járnak, valamint hogy az uniós, nemzeti és regionális szintű közfinanszírozás prioritásainak összehangolása révén Európa vezető szerepet töltsön be az ipari környezetben. A kiemelt kezdeményezés a teljes európai kvantumkutató közösséget mozgósítja stratégiai kutatási menetrendjének végrehajtása érdekében.