Új generációs kvantummikroszkópot fejlesztenek magyar tudósok
Egészen lenyűgöző projekteken dolgoznak a magyar tudósok.
Fotó: Depositphotos 
A Wigner Fizikai Kutatóközpont beszámolója szerint új generációs kvantummikroszkópot fejlesztenek ki a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont szakemberei egy nemrég indult projekt keretében. A cél egy olyan eszköz megvalósítása, amelyet a fizikusok, vegyészek, biológusok és mérnökök kvantumszenzorként tudnak használni a különböző anyagok vizsgálatára és minősítésére, korábban nem tapasztalt térbeli felbontással és érzékenységgel.
A Gali Ádám vezette kutatócsoport a gyémánt nitrogén-vakancia centrum különleges tulajdonságait használja fel arra, hogy mágneses, elektromos, illetve mechanikai tereket vagy hőmérsékletet tudjanak mérni nagy térbeli felbontással. A projekt során olyan különleges mérési módszereket terveznek megvalósítani a kvantummikroszkóppal, mint a fluoreszcencia élettartamon alapuló mágneses rezonancia kiolvasás, illetve kétfoton-abszorpción alapuló fluoreszcencia képalkotás, ami tudomásuk szerint egy egyedi eszközt kínálna a technológiai piacnak, hiszen ilyen komponensekkel kombinált kvantumszenzor még nem létezik.
Szintén egyedülálló megoldásnak számít Európában az az egyedi nitrogén-vakancia centrumon alapuló méréstechnika, amit a kvantummikroszkópban terveznek alkalmazni. A csoport több mikroszkóp típus kifejlesztését tervezi, egy egyszerűbb, és egyben olcsóbb változattal a szakemberek képzését szeretnék segíteni, míg egy komolyabb típus az egyetemek, kutatóintézetek, valamint a cégek és gyárak laboratóriumaiban lesz használható különböző anyagok vizsgálatára. Az eszközök nagy előnye, hogy szobahőmérsékleten fognak működni, nem igényelnek különleges körülményeket és kevés energiát fogyasztanak.
Egy másik jelentős projekt is készülőben
Szintén a kvantumtechnológia fejlődését szolgálja az a nemrég Kálmán Orsolya és Zimborás Zoltán vezetésével indult projekt, melynek célja a mesterséges intelligencia és a kvantumtechnológia egyes területeinek (például a kvantumszámítás és a kvantumos érzékelés) összekapcsolása, ezzel pedig egy olyan szoftvercsomag fejlesztése, amely gépi tanulási és más mesterséges intelligencián alapuló algoritmusokat használ arra, hogy a napjainkban elérhető zajos kvantumszámítógépeket hatékonyabbá tegye.
A projekt keretében olyan algoritmusokat is szeretnének kifejleszteni, amelyek képessé tehetik a közeljövőben elérhető kvantumprocesszorokat a gépi tanulásra, és kvantumos szenzorokból származó adatok feldolgozására. Elsősorban egy mesterséges intelligenciával erősített kvantumkapu-fordító kifejlesztése a cél, amely egy kvantumos hibacsökkentő eljárást is magában foglal.
Ezenkívül, mintegy tesztként, illetve ipari felhasználási lehetőségként, olyan kvantumos gépi tanulási algoritmusokat kidolgozását tervezik, melyek a kvantumos hardver, valamint a kifejlesztett fordítási- és hibacsökkentő eljárások révén felerősíthetők. Az említett algoritmusokat mind klasszikus szimulátorokon, mind pedig kvantumprocesszorokon tesztelni fogják. Mindkét projekt 2026-ig tart, és a kutatók szerint komolyan hozzájárulnak majd a hazai és az európai kvantumtechnológiai fejlesztésekhez mind a tudományos, mind az ipari felhasználók számára.
