Notebookcheck Logo

CheckMag | Fénysebességű logika: a kvantumszámítástechnika fotonikus jövője

A kvantumszámítás a szó szoros értelmében a fénybe lép. A fotonikus qubitek gyorsabb és hatékonyabb feldolgozást tesznek lehetővé szobahőmérsékleten, az Aurora kvantumszámítógéphez hasonló innovációk pedig a számítástechnika lehetséges határait feszegetik. (Kép forrása: Xanadu)
A kvantumszámítás a szó szoros értelmében a fénybe lép. A fotonikus qubitekkel, amelyek gyorsabb és hatékonyabb feldolgozást tesznek lehetővé szobahőmérsékleten, az Aurora kvantumszámítógéphez hasonló innovációk a számítástechnik
A kvantumszámítástechnika gyorsan fejlődő területén a fotonikus rendszerek - amelyek fényrészecskéket vagy fotonokat használnak az adatfeldolgozáshoz - ígéretes határterületnek számítanak. A hagyományos kvantumszámítógépekkel ellentétben, amelyek szupravezető qubitekre támaszkodnak, amelyek ultra-hideg környezetet igényelnek, a fotonikus kvantumszámítógépek szobahőmérsékleten is hatékonyan működnek, így skálázható és energiahatékony alternatívát kínálnak
Business Education Science Server/Datacenter

Ezen a területen jelentős előrelépés az Aurora, a világ első olyan moduláris fotonikus kvantumszámítógépének kifejlesztése, amely összekapcsolt modulok segítségével képes méretarányosan működni. A Xanadu, egy kanadai kvantumtechnológiai vállalat által kifejlesztett Aurora az adatok feldolgozásához fotonikus qubiteket használ fel, amelyeket optikai kábeleken keresztül összekapcsolnak. Ez a moduláris felépítés nemcsak a skálázhatóságot könnyíti meg, hanem zökkenőmentesen integrálható a meglévő adatközpont-infrastruktúrákba is, ami forradalmasíthatja a kvantumszámítástechnikát.


Egy 24 forráschipből álló tömb összenyomott és összefonódott kétmódusú Gauss-állapotokat hoz létre, amelyeket egy egyedi impulzuslézer-rendszer pumpál. A PNR-detektorok nem-Gauss-állapotokat jeleznek, amelyeket finomító chipeken keresztül feldolgoznak, hogy összefonódott Bell-párokat alkossanak. Ezeket a párokat 5 QPU-chip 5 QPU-chip segítségével tér-időbeli klaszterállapottá fűzik össze, létrehozva egy teljesen összekapcsolt kvantumforrás-állapotot. (Kép forrása: Nature)
Egy 24 forráschipből álló tömb összenyomott és összefonódott kétmódusú Gauss-állapotokat hoz létre, amelyeket egy egyedi impulzuslézer-rendszer pumpál. A PNR-detektorok nem-Gauss-állapotokat jeleznek, amelyeket finomító chipeken keresztül feldolgoznak, hogy összefonódott Bell-párokat alkossanak. Ezeket a párokat 5 QPU-chip 5 QPU-chip segítségével tér-időbeli klaszterállapottá fűzik össze, létrehozva egy teljesen összekapcsolt kvantumforrás-állapotot. (Kép forrása: Nature)

Az Aurora architektúrája a kvantumszámítástechnika számos régóta fennálló kihívását kezeli, beleértve a hibatűrést és a hibajavítást. A fényalapú qubiteket használva az Aurora megkerüli az extrém hűtés szükségességét, ami számos hagyományos kvantumrendszerben követelmény. Ez az innováció megnyitja az utat a gyakorlatiasabb és hozzáférhetőbb kvantumadatközpontok előtt, ami felgyorsíthatja a különböző ágazatokban, például a kriptográfiában, az anyagtudományban és a komplex rendszerek modellezésében elért eredményeket.

A fotonikus kvantumszámítástechnika hatásai túlmutatnak az Aurorán. Az olyan vállalatok, mint a PsiQuantum, előrelépéseket tesznek a kvantumszámítógépes chipek tömeggyártása terén, és céljuk, hogy 2027-re kereskedelmi szempontból életképes kvantumszámítógépeket építsenek. Az ő megközelítésük is a fotonikát használja ki, fényrészecskéket használva a kvantumszámítások elvégzéséhez, ami olyan előnyökkel jár, mint a hűtés csökkentett bonyolultsága. Hasonlóképpen, az olyan startupok, mint a Quantum Source, fényalapú kvantumszámítást vizsgálnak, és olyan rendszerek kifejlesztését tűzték ki célul, amelyek hatékonyabbak és képesek szobahőmérsékleten működni.

PsiQuantum Omega: gyártható chipset a fotonikus kvantumszámítógépekhez (Kép forrása: PsiQuantum)
PsiQuantum Omega: gyártható chipset a fotonikus kvantumszámítógépekhez (Kép forrása: PsiQuantum)

A fotonikus kvantumszámítógépekre való áttérés jelentős változást jelent a fenntarthatóbb és skálázhatóbb kvantumtechnológiák felé. A kutatás és fejlesztés folytatásával a fotonikus rendszerek integrálása olyan kvantumszámítógépekhez vezethet, amelyek nemcsak hatékonyabbak, hanem környezetbarátabbak is, és ezzel összhangban vannak a technológia fenntarthatóságára irányuló globális erőfeszítésekkel. Az Ephos, egy olasz startup cég félmillió dolláros befektetést kapott a NATO-tól annak reményében, hogy üvegalapú integrált fotonikus áramköreik segítségével éppen ilyen eredményt érhetnek el.

Az Ephos üvegalapú integrált fotonikus áramkörei segíthetnek csökkenteni a kvantumszámítástechnika környezeti hatását (Kép forrása: Ephos)
Az Ephos üvegalapú integrált fotonikus áramkörei segíthetnek csökkenteni a kvantumszámítástechnika környezeti hatását (Kép forrása: Ephos)

Összefoglalva, a fotonikus kvantumszámítástechnika megjelenése, amelyet az Aurorához hasonló innovációk példáznak, sarkalatos pontot jelent a gyakorlati és skálázható kvantumtechnológiák keresésében. Ahogy ezek a rendszerek egyre inkább integrálódnak a meglévő infrastruktúrákba, úgy rejlik bennük a lehetőség, hogy forradalmasítsák az iparágakat és megoldjanak olyan összetett problémákat, amelyek korábban elérhetetlenek voltak számunkra.

Please share our article, every link counts!
Mail Logo
> Magyarország - Kezdőlap > Newsarchive 2025 03 > Fénysebességű logika: a kvantumszámítástechnika fotonikus jövője
Santiago Nino, 2025-03-23 (Update: 2025-03-23)