Când vor deveni tehnologiile cuantice parte din viața de zi cu zi?

Tehnologia cuantică iese tot mai mult din laboratoare și intră în lumea reală, iar experții susțin că domeniul a ajuns într-un punct de cotitură asemănător începuturilor erei calculatoarelor, înainte de apariția tranzistorului și a informaticii moderne. Când vor deveni tehnologiile cuantice parte din viața de zi cu zi?

Articolul, apărut în Science și semnat de cercetători de la University of Chicago, Stanford University, Massachusetts Institute of Technology (SUA), Universitatea din Innsbruck (Austria) și Delft University of Technology (Țările de Jos), analizează stadiul actual al hardware-ului pentru informația cuantică, evidențiind provocările și oportunitățile care modelează dezvoltarea pe scară largă a computerelor, rețelelor și senzorilor cuantici.

• De ce o pagină de pe Wikipedia a fost blocată pentru editare
• Test de cultură generală. Ce este mai mare decât un terabyte?

„Acest moment transformator din tehnologia cuantică amintește de primele zile ale tranzistorului. Conceptele fizice de bază sunt deja stabilite, există sisteme funcționale, iar acum trebuie să consolidăm parteneriatele și eforturile coordonate necesare pentru a atinge întregul potențial al acestei tehnologii. Cum le vom face față provocărilor legate de scalarea și modularitatea arhitecturilor cuantice?”, a declarat autorul principal, David Awschalom, profesor la University of Chicago și director al Chicago Quantum Exchange și Chicago Quantum Institute.

Când vor deveni tehnologiile cuantice parte din viața de zi cu zi? Experții încearcă să răspundă

Așadar, când vor deveni tehnologiile cuantice parte din viața de zi cu zi? În ultimii zece ani, tehnologiile cuantice au trecut de la demonstrații de laborator la sisteme capabile să susțină primele aplicații reale în comunicare, detecție și calcul. Autorii subliniază că această evoluție rapidă a fost posibilă datorită colaborării dintre mediul academic, guvern și industrie, un model similar cu cel care a impulsionat dezvoltarea microelectronicii.

Articolul examinează stadiul a șase platforme principale pentru hardware cuantic: qubiți supraconductori, ioni capturați, defecte de spin, puncte cuantice semiconductoare, atomi neutri și qubiți fotonici. Pentru a compara progresul în aplicații precum calcul, simulare, rețelistică și senzori, cercetătorii au folosit modele AI precum ChatGPT și Gemini pentru a evalua nivelul de pregătire tehnologică (TRL) al fiecărei platforme, o scară de la 1 la 9 care indică maturitatea tehnologiei.

Rezultatele arată o imagine comparativă a domeniului. Chiar dacă prototipurile avansate pot fi accesate prin cloud și funcționează ca sisteme complete, performanța lor încă este în stadii timpurii. De pildă, aplicațiile complexe, precum simulările chimice cuantice de mari dimensiuni, ar putea necesita milioane de qubiți fizici și niveluri de eroare mult mai bune decât cele disponibile în prezent, scrie EurekAlert.

Provocările pe care le mai are de trecut tehnologia cuantică

Contextul este esențial atunci când evaluăm maturitatea tehnologică, explică William D. Oliver, profesor la MIT. „Deși cipurile semiconductoare din anii 1970 erau TRL-9 pentru acea perioadă, ele puteau face foarte puțin în comparație cu circuitele integrate de astăzi. La fel, un TRL ridicat pentru tehnologiile cuantice actuale nu înseamnă că obiectivul final a fost atins. Indică doar o demonstrație importantă, dar încă modestă, care trebuie mult îmbunătățită și extinsă”, spune el.

Cea mai avansată maturitate tehnologică le-a revenit qubiților supraconductori pentru calcul, atomilor neutri pentru simulare, qubiților fotonici pentru rețele și defectelor de spin pentru detecție.

Autorii semnalează și mai multe provocări majore pentru scalarea sistemelor cuantice: necesitatea unor progrese în știința materialelor și în fabricație, metode sustenabile de conectare și transmitere a semnalelor, precum și probleme legate de alimentare, gestionarea temperaturii, calibrare automată și control al sistemelor. Creșterea complexității va amplifica toate aceste dificultăți.

Articolul leagă aceste provocări de evoluția calculatoarelor clasice: multe dintre cele mai importante inovații au avut nevoie de ani sau chiar decenii pentru a trece de la laborator la utilizare industrială. Autorii sugerează că tehnologia cuantică va urma un traseu similar și insistă asupra strategiilor de proiectare la nivel de sistem, asupra unei baze de cunoaștere deschise și asupra… răbdării.

„Răbdarea a fost un element-cheie în multe dezvoltări majore și subliniază importanța temperării așteptărilor privind ritmul progresului în tehnologiile cuantice”, scriu experții.

Vă recomandăm să citiți și:

De ce o pagină de pe Wikipedia a fost blocată pentru editare

Test de cultură generală. Ce este mai mare decât un terabyte?

Trucul simplu care reduce consumul de energie al centrelor de date cu 30%

Test de cultură generală. Ce sunt criptomonedele?