Domokos Péter és kollégái atomokkal legóznak Csillebércen: rubídiumatomokat hűtenek lézerekkel millikelvinekre, fotont csapdáznak tükrökkel, és próbálnak beszélgetni a kvantumrendszerekkel: információt átvinni az elektronfelhő és foton között, oda-vissza. Ez tulajdonképpen kvantummemória vagy kvantumbit, azaz qubit.

Valószínűleg Domokos Péter volt az első magyar, aki leírta ezt a szót, amikor 1995-ben publikálta cikkét az ugyanezen a területen elért eredményeiért később Nobel-díjat kapott Serge Haroche francia professzorral az első univerzális kétbites kvantumlogikai kapu működéséről. (Peter Domokos, Jean-Michel Raimond, Michel Brune, Serge Haroche: Simple cavity-QED two-bit universal quantum logic gate: The principle and expected performances)

Diploma után, doktori iskolásként, 1994-ben tulajdonképpen új tudományág születéséhez járulhatott hozzá: a kvantuminformatika ma pedig már nemcsak tudomány, de létező technológia, mi több, kemény technológiai verseny terepe. Ebbe a versenybe Domokos kutatócsoportja is beszállt.

2017-től kezdték építeni újabb, nagy szabású kvatuminformatikai kísérletüket: piacon kapható eszközökből, néhány saját fejlesztésű műszerből, viszonylag olcsón rakták össze a képeken is látható, nagyobb asztalnyi szerkezetet. Az első eredmények most érkeznek.

A projektre jött létre Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium. Körülbelül erről szól a beszélgetés.

Így haladunk:

• 00.00: Indítsunk gyalázatos szóviccel, itt a Bohr-ízű hang...
• 00.40: A Michelson-Morely kísérlet: éter nincs!
• 02.30: Végre egy ember a Qubit szerkesztőségében, aki látott már qubitet! Sőt, evett is.
• 03.40: Bohrtól (Schrödingertől, Heisenbergtől) a qubitig.
• 06.30: Feynman, a fizika Chruchillje. (Radnai Gyula: Richard Feynman Magyarországon)
• 07.00: A mikronnál kisebb, a mikroszekundumnál gyorsabb, mégis legózunk vele.
• 09.00: Jönnek a matematikusok: a Shor-algoritmus. Teljesen új informatikát kell építeni.
• 10.00: Alíz és Bob teljes kvantumbiztonságban beszélgetnek 1984 óta.
• 12.00: Hopp, egy nyelvbotlás! Természetesen nem szorzókat, hanem osztókat számol az algoritmus.
• 13.00: Párizsban doktorizni Serge Haroche csoportjában. (Haroche ebben az időszakban elért eredményeiért kapott Nobelt 2012-ben.)
• 15.00: A kétbites logikai kapu elve.
• 16.00: Haroche nem hitt a kvantumszámítógépben.
• 19.00: Mesterséges atomok és a koherenciaidő.
• 20.00: Kvantumtárgyat képes készíteni az ember. Így működik a Google kvatumszámítógépe.
• 21.00: A kvantumszámítógépből nem lesz fúziós erőmű?
• 22.00: Újabb Feynman-sztori: amikor emberek számolgattak a számítógépet ellenőrizve.
• 23.40: El kéne dönteni, mit akarunk csinálni a kvantumszámítógéppel.
• 24.40: Utazóügynök-probléma a D-Wave-en. (D-Wave Systems)
• 25.50: Vasúti sokk-kezelés kvantumszámítógépen.
• 30.00: Lézerek, Münchausen-fizika, röpködő Nobel-díjak.
• 32.10: Három évvel a világ első lézere után magyar fizikusok és készítettek egyet.
• 35.15: A legnagyobb semmi az országban: 0,00000000000001 bar.
• 36.30: Emil szíve egymilliószor ver egy másodperc alatt.
• 37.45: Emil elektronjait mezőkkel ugráltatjuk.
• 39.40: Lézerrel megállítani az atomot. Mikrokelvinek a semmiben.
• 42.15: Kvantuminformációt átvinni optikai mező és mikrohullámú mező között.
• 45.45: Proto-kvantuminternet a BME és a Wigner között.
• 48.40: Qubitek a világűrben: az osztrákok a kvantumkommunikáció braziljai.
• 54.50: A kvantumfizikai kutatás még mindig nagyon ötletvezérelt. Nem mindig az nyer, akinek jobb gépe van.
• 56.40: Megfelelő vénából jön a spin-off.
• 58.00: Még két ilyen rendszer van a világban: az MIT-n és az amerikai szabványügyi hivatalban.
• 60.00: Még öt évre van feladat.
• 62.00: Mindig tudsz még pontosabban mérni.
• 62.45: Katori Hidetosi, a világ legpontosabb embere, aki rendbe rakja az atomokat. (Itt is egy nyelvbotlás: nem Brain- hanem a Breakthrough-díjat kapott.)

Kapcsolódó cikkek a Qubiten:

Szenzáció az elméleti fizikában: sikerült létrehozni a Wigner Jenő által 1934-ben megálmodott kristályt

Qubit.hu tudomány 2021. augusztus 23.

A Nobel-díjas magyar fizikus csaknem 90 éves elméletére újszerű kísérleti módszerrel először sikerült közvetlen bizonyítékot szerezni, ráadásul két független kutatócsoportnak. Mi készteti arra az elektronokat, hogy mozdulatlanná merevedve rácsba rendeződjenek?

Pofa be és számolj!

Sidó Gergely tudomány 2021. augusztus 23.

Fizikusok és filozófusok egy csoportja szerint a kvantumelmélet interpretációs nehézségei abból fakadnak, hogy a természetkutatás 400-500 éves tradícióval rendelkező filozófiai és metafizikai előfeltételezései egyszerűen hibásak, és nem tarthatók tovább. Milyen problémák feszülnek a tudománycsinálás filozófiai-metafizikai hátterében, és mi lehet rájuk a megoldás?

Álmomban Schrödinger macskái voltam, és túléltem egymást

Hegyeshalmi Richárd tudomány 2021. május 13.

A kvantumdarwinizmus elmélete a fizikai valóság és a kvantumrendszerek összeegyeztetésének egyik legizgalmasabb példája. Az elmélet nemcsak eleganciája miatt vált felkapottá, hanem azért is, mert több független kísérlet is bizonyítja helyességét. De mi kell a legéletrevalóbb kvantumállapotok túléléséhez, és hogyan szerezhetünk egyértelmű bizonyítékokat a kvantumvilág pontos természetéről?