A kvantumtechnológiák, különösen a kvantumszámítógép a jövőben megváltoztathatják a fejlődést, az infokom világot. Ezekkel a komputerekkel elvileg mai szuperszámítógépekkel is megoldhatatlan problémákra kapunk majd választ.

Globális mamutvállalatok, az Egyesült Államok és Kína óriási összegeket fektetnek a technológiába. De mivel a kvantumrendszerek másfajta fizikai törvényeken alapulnak, mint a hagyományos számítógépek vagy az okostelefonok, könnyebben meghibásodnak. A Freie Universität Berlin és más európai egyetemek interdiszciplináris kutatócsoportja minőségük tesztelésére talált ki megoldást. A tesztben fizikai, számítástudományi és matematikai módszerek szerepelnek.

A kutatást Jens Eisert nemzetközileg elismert kvantumfizikus vezette.

Az egyedi atomok vagy ionok számítási egységként irányítanak kicsi fizikai rendszereket. Ezeken az elveken alapulnak a kvantumszámítógépek is, amelyek sajnos hiperérzékenyek az interferenciára. Ha nem óvjuk őket eléggé a környezettől, elillan a „kvantumelőny.” Magyarán nem működnek – magyarázza Eisert.

De hogyan tudjuk meg egyáltalán, ha egy kvantumáramkör nem rendeltetésszerűen működik?

Nyilvánvalóan teszteléssel, mert a gép hiába végez számításokat, teszt nélkül nem tudjuk, mennyire pontosak azok. A kutatócsoport erre talált meglepően egyszerű megoldást.

Random áramköröket kell implementálni, majd kvantumbitekben (qubitekben) megadni a mérési eredményeket. Az adatokban csomó diagnosztikai információt találunk, amelyekből megtudjuk, hogy például mennyire működnek a kvantumkapuk, tapasztalhatók-e interferenciára utaló jelek, bizonyos részek nem lépnek-e véletlenül kapcsolatba egymással.

Az összes folyamat ugyanabba mérésbe kerül be, és így a teljes diagnosztika elvégezhető.

Várhatóan ez a kutatás szolgál majd egy új ellenőrzési módszer alapjául ahhoz, hogy a jövő kvantumszámítógépei gazdasági és tudományos szempontból is hasznosak legyenek.