Támogatnia kell Európának a kvantum-számítástechnikát

Hollandia élen jár a területen, az Európai Unió azonban nem csupán nem fektet be eleget a területen, de az összegeket is szétaprózza.

A Fraunhofer Társaság és a QuTech holland kvantumkutató központ közösen végez fejlesztéseket a kvantum-kommunikáció és a kvantum-információs hálózatok területén. Tom Berendsen holland európai parlamenti képviselő, az Európai Parlament ipari, kutatási és energiaügyi bizottságának (ITRE) tagja júliusban kifejtette, hogy mivel az Európai Unió már most is nagy lemaradásban van a félvezetők terén, ezért a következő technológiákba, például a kvantumszámítógépekbe kellene befektetnie. Menno Veldhorst, a QuTech csoportvezetője hangsúlyozta, hogy az Európai Unió vezető szerepet tölt be a félvezető kvantumszámítógépek kutatásában, de még nem áll készen azok alkalmazására. Az előrelépéshez több kutatásra és a termelés növelésére van szükség. Ehhez elengedhetetlenek a nagyobb beruházások és a chiptörvény szerinti fejlesztési irányok.

Most az európai kvantumtechnika úttörői stratégiai uniós finanszírozást sürgettek a "kvantumfölény" érdekében. "Ez a technológia valószínűleg fel fogja bolygatni a gazdaságot, és az országok most már jobban tudatában vannak ennek. A különböző kormányok erőteljesen bekapcsolódnak. Az Európai Uniónak ezt fel kell ismernie, és aktívan támogatnia kell a kvantumkutatás területét" - mondta Niels Bultink, a Qblox nevű startup vezérigazgatója.

Az úgynevezett kvantumfölény célja annak bizonyítása, hogy egy kvantumszámítógép képes olyan kereskedelmi vagy társadalmi érdekű problémák megoldására, amire hasonlóan rövid idő alatt egyetlen klasszikus számítógép sem. Így például az orvostudomány vagy az ellátási lánc logisztikája terén felmerülő problémák sokkal gyorsabban megoldhatók lennének. Jelenleg még egyetlen intézetnek, vállalatnak vagy országnak sem sikerült elérnie ezt a szintet, de a globális verseny megkezdődött, mivel a kvantumfölény elérése tudományos és gazdasági szempontból is hatalmas előrelépést jelentene.

Hollandia, a kvantumtechnológiák európai fellegvára mostanra túllépett az elvi teóriákon és a fejlesztési fázisba lépett. A következő fázis, nevezetesen a kvantumszámítógépek, -hálózatok és -érzékelők kereskedelmi forgalomba hozatala érdekében az ország "ökoszisztéma-megközelítést" alkalmaz. Ez azt jelenti, hogy támogatják az oktatást, a kutatás-fejlesztést és a tudományt, de a technológia üzleti és befektetési aspektusait is.

"Ahhoz, hogy ezt a technológiát skálázni lehessen, meg kell érteni, hogy ezek a területek kölcsönösen függenek egymástól. A megfelelő tehetség, kockázati tőke és startupok nélkül nem leszünk képesek az iparágat felépíteni" - jelentette ki Somya Gupta, a QuTech innovációs és stratégiai partnerségekért felelős vezetője.

Jelenleg az első "Kvantumház" üzembe helyezése folyik a Delfti Műszaki Egyetemen. Ez egy olyan épület, amely 12 000 négyzetméteren kvantumcégeket, -befektetőket és -kutatókat fog összekapcsolni. A kvantumház megalkotását a Quantum Delta NL kezdeményezte. Ez a globális technológiai vállalatok, kormányzati ügynökségek és kvantumkutató központok köz- és magánszféra közötti partnersége. A Quantum Delta NL öt holland kvantumközpontot köt össze, amelyek Delft, Eindhoven, Leiden, Twente és Amszterdam.

A nemzeti kezdeményezés négy cselekvési irányvonalat követ: kutatás és innováció, ökoszisztéma- és piacfejlesztés, humán tőke és társadalmi hatás. A humán tőke tekintetében a Quantum Delta NL hangsúlyozza, hogy a tehetség és az oktatás a siker kulcsa, ezért új kvantumtechnológiai mesterképzéseket hoznak létre. Ami a negyedik cselekvési irányvonalat illeti, az elképzelés az, hogy bár a technikai kihívásokat még le kell küzdeni mielőtt a skálázható kvantum-alkalmazások elérhetővé válnak, a potenciális felhasználási eseteket már most fel kell tárni.

"A kvantum-alkalmazások etikai, jogi és társadalmi szempontjait a kezdetektől fogva figyelembe kell venni" - taglalta Freeke Heijman, a Quantum Delta NL vezetője.

A holland szakemberek kritizálták a stratégiai alkalmazások európai uniós szintű hiányát. A Quantum Delta NL például 615 millió eurót kapott a Nemzeti Növekedési Alapból a kvantumtechnológia fejlesztésére a következő hét évben. Ezzel szemben az Európai Bizottság csak a technológiai kihívások kezelésére irányuló kiemelt programjai részeként finanszíroz néhány kvantumtechnológiai programot. Heijman szerint azonban az a probléma, hogy ezek a pénzeszközök az Európai Unióban szétszóródnak, ahelyett, hogy konkrét projektekre irányulnának. "Úgy látjuk, hogy ez a tendencia az uniós beruházások felhígulását hozza magával. A hatás eléréséhez hasznosabb lenne, ha a stratégiai helyekre összpontosítunk" - emelte ki a véleményét ezzel kapcsolatban Heijman.

Ezt a problémát Garrelt Alberts, az Orange Quantum Systems startup vezérigazgatója is felvetette. "Az a megközelítés, hogy mindenki félmillió eurót kap, megöli a fejlődést. Nagyra törő céljaink vannak, drasztikusan növelnünk kell a kvantumchipek teljesítményét, és ehhez sok pénzre van szükség" - szögezte le a szakember.

Ami az európai chiptörvényre vonatkozó javaslatot illeti, Alberts remélte, hogy az fellendíti az ipari fejlődést és a termelést, ahogyan az más országokban, például Kínában már megtörtént. A chipekről szóló törvénytervezet legutóbbi változatában szerepel e terület előmozdítása a kvantumchipek innovatív tervezőkönyvtárai, a kvantumáramkörök és a vezérlőelektronika integrálására szolgáló kísérleti sorok, illetve tesztelési és kísérleti létesítmények révén. A pontos terveket és projekteket azonban még nem jelentették be.

Jelentős beruházások nélkül a skálázhatóság kérdése továbbra is megoldatlan marad. "Az Amerikai Egyesült Államokkal összehasonlítva az Európai Unióban a fejlett technológiával foglalkozó induló vállalkozások számára rendelkezésre álló tőke egyszerűen nem elegendő. Ezen sürgősen javítani kell, hogy nemzetközi szinten versenyképesek maradjunk" - közölte Matthijs Rijlaarsdam, a kvantumhardvereket fejlesztő QuantWare első embere.

A kvantum-számítástechnikában a technológiai kihívás a qubitek számának növelése és a hibák csökkentése. "Az összetett problémák megoldásához a qubitek mennyisége és minősége egyaránt döntő fontosságú. Mindkettőnek magas minőségűnek kell lennie" - mutatott rá Menno Veldhorst, a QuTech Delft docense. Jelenleg a kvantumchipekbe pakolható qubitek - a kvantumszámítógépek alapegysége - maximális száma Hollandiában 10 és 100 között van. Ahhoz, hogy elérjék a komplex feladatok feldolgozására alkalmas legalább 1000 qubit küszöböt, Niels Bultink szerint még legalább öt-tíz év kell, és ez csak a laboratóriumi fejlesztésekre vonatkozik. "Nem tudjuk, mikor érjük el a küszöböt, ezért nagyon kockázatos ezen a területen befektetni. Ahhoz azonban, hogy Európának egyáltalán legyen esélye, specializálódnunk kell, és be kell fektetnünk" - tette hozzá Somya Gupta.