Kvantuminformatikai modullal nyit az SZTE Fizikai Intézete a kvantumtechnológia irányába

A kvantumszámítástechnika alkalmazásairól vezettek be választható modult a Szegedi Tudományegyetem TTIK Fizikai Intézetének fotonikai-mérnöki mesterszakján. A Kvantumoptika és kvantuminformatika nevű modul a tárgy kutatás-fejlesztési eredményeivel ismerteti meg a hallgatókat és idővel az SZTE saját kutatásaihoz is keretül szolgálhat.

Kvantuminformatikai modullal nyit az SZTE Fizikai Intézete a kvantumtechnológia irányába

A terület alapfogalmairól Dr. Földi Péter egyetemi tanár, az Elméleti Fizikai Tanszék vezetője és Dr. Trényi Róbert egyetemi adjunktus, a tanszék kvantumkommunikációval foglalkozó kutatója válaszolt kérdéseinkre.

A klasszikus számítástechnikában az információ alapvető egysége a bit, amely csak 1 vagy 0, igen vagy nem állapotot vehet fel. Olyan ez akár az érmefeldobás: vagy fej vagy írás lesz a vége, és egyértelmű, hogy csak fej, vagy csak írás lehet. A kvantuminformatika alapegysége, a qubit vagy kvantumos bit ennél sokkal rugalmasabb, számára ezzel szemben bármilyen köztes pozíció is lehetséges, úgynevezett szuperpozícióban is létezhet. 

Hogyan lehet számításra használni vagy egyáltalán megfogalmazni ilyen bizonytalanság közepette a qubitet? Trényi Róbert szerint a qubit állapotának megjelenítéséhez és megértéséhez a Bloch-gömbnek nevezett matematikai koncepció a legszemléletesebb:

- A klasszikus bit a gömb északi, vagy déli pólusát foglalhatja el. A kvantumos bit állatának leírásához ezzel szemben az egész gömbfelület szükséges. Például az Egyenlítőn a pólusok egyenlő súlyú szuperpozíciójai találhatók. Ez „végtelenszer” több lehetőség, mint a klasszikus bit esetében. Ezért elvben egy qubit sokkal több információt tud tárolni, mint egy klasszikus bit. Fontos megjegyezni, hogy bizonyos mérések során ez a szuperpozíció összeomlik, a rendszer végül bekerül a pólusoknak megfelelő állapotok egyikébe.

Ahogyan a klasszikus számítástechnika feszültségszinteket használ hardverében az információ fizikai tárolásához, a kvantumtechnológia is valós fizikai objektumokat használ a qubitek megvalósításához.8

- A megfelelő hardver létrehozása a kvantumszámítás kihívásokkal teli része, hiszen a qubitek állapotai nagyon érzékenyek a környezeti hatásokra. Egy kvantumos algoritmus megvalósításának első lépése, hogy megmondjuk milyen platformot használunk a qubitek megvalósításához. A qubit hordozására olyan fizikai rendszerek alkalmasak, amelyeknek legalább két jól elkülöníthető állapota van. Ilyen például a foton két egymásra merőleges polarizációja, a csapdázott ionok különböző elektronállapotai vagy szupravezető áramkörök esetén („superconducting circuits”) például lehet a cirkuláló áram iránya („flux qubit). Mindegyik platformnak megvan a maga előnye és hátránya. Ez lesz a hardver, ezen kell inicializálni a qubiteket, amiken majd az adott algoritmushoz tartozó kvantumos kapukat megvalósítják (egy, illetve két qubites kapukat is) – mondja Földi Péter, aki a 2000-es években az Antwerpeni Egyetemen folytatott kvantuminformatikai kutatást, és ennek nyomán publikálta, hogy az elektron spinjén egybites kvantumos logikai kapuművelet valósítható meg.

A kvantumszámtógépek algoritmusai vagy „áramkörei” tehát elemi műveletekből, más néven kvantumos logikai kapukból építhetők fel. A hagyományos informatikában is vannak logikai operátorok, ilyen például az és és a vagy. E klasszikus logikai kapuk és a belőlük építhető körök mintájára kvantumos kapuk és áramkörök is tervezhetők. A kvantumszámítógép a kvantumfizika alapvető törvényszerűségeit, a szuperpozíciót és az összefonódást használja ki a számításnál. Ezeket az egymás után helyezett kvantumos kapuk teremthetik meg a qubitek között.

A hardver törékenységének fő oka, hogy a qubitek kvantumállapotait atomi méretű valós fizikai rendszerek tárolják, ezek azonban nagyon érzékenyek a környezeti hatásokra, amik következtében nemkívánt módon megváltozhatnak. Ilyenkor tehát megváltozhat az az állapot, amiből a számítás eredményét nyernénk, vagyis hibás eredményt kaphatunk. A zaj elleni védekezés az egyik fő technikai kihívás egy teljes értékű kvantumszámítógép megvalósításához. 

– A qubitek mindig terheltek valamekkora zajjal, sőt általában maguk az áramkört felépítő kapuk is zajosak. Hasznos számításokhoz viszont sok kapura és qubitre van szükségünk, ezért bonyolultabb áramkörök esetén még kritikusabbá válhat kis kezdeti zaj hatása is. Ezzel szemben a klasszikus informatikában „csak” annyi hiba származhat, hogy akaratunk ellenére nullából egybe ugrik a bit. Bonyolítja a hibák javítását a kvantumos esetben, hogy egy qubit viszont nullából bármilyen más állapotba is kerülhet – mondja Trényi Róbert.

Gyakran emlegett példa ilyen feladatra a faktorizálás, vagyis a prímtényezőkre bontás művelete, amellyel nagy egész számok esetében a hagyományos szuperszámítógépek sem boldogulnak. A jelenleg elterjedt RSA-titkosítás éppen azon a feltételezésen alapszik, hogy hatékonyan nem tudunk nagyon nagy számokat faktorizálni. Egy teljes értékű, sok qubitet kezelő kvantumszámítógép viszont a Shor-féle algoritmussal rendkívül gyors lehet a faktorizálásban, ezért az RSA-titkosítás feltörhetővé válhat vele. Trényi Róbert szerint ezzel a veszéllyel nemcsak a kvantumszámítás, de a klasszikus számítási kapacitások fejlődése is fenyeget. Ezért a kvantumkommunikáció egyik alfaja, a kvantumos kulcselosztás máris foglalkozik egy feltörhetetlen módszer kidolgozásával.
 
Földi Péter a Kvantumoptika és kvantuminformatika modulról azt mondja: kisebb lépésekben érdemes elkezdeni a diszciplína bővítését az egyetemen, hogy aztán a kvantumtechnológia fejlődésével szélesíthető legyen a képzés. Eddig az volt a szokás, hogy a kvantuminformatikára olyan kutatók nyergeltek át, akik korábban kvantumoptikát tanultak. Trényi Róbert is az SZTE Fizikai Intézetében végzett, és itt kvantuminformatikai bevezető kurzus jó alapot nyújtott későbbi kutatási területéhez, a kvantumkommunikációhoz..

A kvantuminformatikai modult választó hallgatók először is megismerkednek a „foton” fogalmával, azaz betekintést nyernek a fény részecsketermészetét is figyelembe vevő kvantumos leírásba. Ezzel az elmélettel magyarázhatók azok az úttörő kísérletek, amelyek először igazolták a kvantumos információfeldolgozás alapelveit, és a jelenleg már kereskedelmi forgalomban is elérhető kvantumkommunikációs eszközök, titkosító berendezések is a fotonokon alapulnak. A modul a fizikai háttér megismertetése után a kvantuminformatika alapjaiba is bevezeti a hallgatókat.

A Kvantumoptika és kvantuminformatika modult magában foglaló fotonikai mérnök mesterképzési szak 2024 őszén indult és elsősorban a lézeres kutatás-fejlesztésre készíti fel a hallgatókat. Földi Péter szerint a szakot plusz megkívánt órák felvétele nélkül választhatják a fizikus és a fizikus mérnök alapszakokon végzett hallgatók, és az SZTE más természettudományi alapszakjairól is érkezhetnek hallgatók. A kurzusokhoz a lineáris algebra, valamint az alapvető kvantummechanikai törvények ismeretére van szükség. Földi Péter szerint a fizikai tudásanyag az optikából indul ki, mivel a kvantumszámítógép-platformok egy része is a fény-anyag kölcsönhatáson alapul. A mesterszakon a kvantumoptika mellett nanofotonika, biofotonika és ultragyors fotonika modul is választható. https://www.physx.u-szeged.hu/oktatas/kepzeseink/uj-szakunk-fotonikai

A GVH határozottan fellép a kartellekkel szemben

2017 óta közel 30 milliárd forint bírságot szabott ki a Gazdasági Versenyhivatal (GVH) kartell ügyekben – ismertette Rigó Csaba Balázs, a GVH elnöke a Debreceni Egyetemen tartott előadásában. Mint mondta: a nemzeti versenyhatóság határozottan fellép a kartell megállapodásokkal szemben, és különösen nagy szigorral üldözi a közbeszerzési kartelleket. Hozzátette: a GVH nemzetközi összevetésben is aktív a közbeszerzésekkel kapcsolatos kartellek feltárásában. A 2024-ben folyamatban lévő, összesen 19 kartell eljárásban vizsgált tenderek száma meghaladta az 1500-at, amelyek közül több mint 1000 tender közpénzek felhasználását érintette.
2025. 09. 27. 07:00
Megosztás:

Megkezdte a kártérítések kifizetését a Colonnade Biztosító az UNITRAVEL ügy károsultjainak

A Colonnade Insurance S.A. Magyarországi Fióktelepe – mint a fizetésképtelenné vált UNITRAVEL Kft. vagyoni biztosítékát nyújtó biztosító – a mai napon, 2025. szeptember 26-án megkezdte a kártérítések kifizetését az érintett utasok részére. A kárkifizetések a Fővárosi Kormányhivatal 2025. július 10-én hozott határozata nyomán indultak el, amely a UNITRAVEL Kft. hivatalos fizetésképtelenségét állapította meg.
2025. 09. 27. 06:00
Megosztás:

Taxikat, szórakozóhelyeket és vendéglátóhelyeket ellenőrzött a fogyasztóvédelmi hatóság

A Nemzeti Kereskedelmi és Fogyasztóvédelmi Hatóság (NKFH) szakmai irányítása alatt álló kormányhivatalok fokozottan ellenőrzik a vendéglátó egységeket, a szórakozóhelyeket, a fesztiválokat és a taxikat egyaránt. A hatósági ellenőrzések kiterjednek az egyes idegenforgalmi szolgáltatásokra vonatkozó előírások betartásának vizsgálatára, valamint a vásárlói magatartást tisztességtelenül befolyásoló kereskedelmi gyakorlatok kiszűrésére. A folyamatos ellenőrzések hatására a kifogásolt kereskedői gyakorlatok aránya évről-évre csökken.
2025. 09. 27. 05:00
Megosztás:

Autós kereskedők: a vásárlók döntsenek, milyen autót vezetünk a jövőben

A nemzetközi autókereskedői szövetségek szerint a vásárlók döntésére kell bízni, hogy milyen technológiát választanak, a megfizethető, minőségi járművek gyártására kell összpontosítani, a piaci folyamatokba pedig nem mesterségesen, hanem pozitív motivációval lehet beavatkozni - mondta a Gépjármű Márkakereskedők Országos Szövetségének (GÉMOSZ) elnöke pénteken, az európai autókereskedők szövetségének (CECRA) budapesti közgyűlése során tartott nemzetközi kerekasztal-beszélgetés megállapításait összegezve.
2025. 09. 27. 04:00
Megosztás:

Horvátország elutasítja, hogy nyerészkedne a Magyarországra szállított kőolajon

Andrej Plenkovic horvát kormányfő és Ante Susnjar gazdasági miniszter is visszautasította pénteken Szijjártó Péter külgazdasági és külügyminiszter kijelentését, hogy Horvátország kihasználja a válságos helyzetet és háborús felárat szed a Magyarországra szállított kőolaj után, valamint hogy nem tud elegendő kőolajat szállítani Magyarország és Szlovákia zavartalan ellátásához.
2025. 09. 27. 03:00
Megosztás:

A 3. világháború ha kitörne, ide menekülj a ChatGPT szerint

A mostani geopolitikai viszonyok között sajnos nem lehet teljes bizonyossággal kizárni egy harmadik világháború lehetőségét. Noha senki sem vágyik arra, hogy ilyen forgatókönyv valóra váljon, mégis célszerű átgondolni, hol találhatnánk menedéket egy ilyen jellegű konfliktus során.
2025. 09. 27. 02:00
Megosztás:

A nyugdíjakból ennyit vonnak le 2026 januártól

2026 januárjától alapvetően megváltozott a nyugdíjakból és munkabérekből történő levonások rendszere - számolt be a Blikk Rúzs.
2025. 09. 27. 01:00
Megosztás:

Bemutatjuk a külföldi online kaszinó oldalak legjobbjait

Magyarországon jelenleg csupán négy online kaszinó rendelkezik magyar szerencsejáték engedéllyel, ezért talán nem túlzunk, ha azt állítjuk, hogy enyhén szólva szegényes a kínálat a hazai online kaszinókból. A magyar kaszinójátékosok szerencséjére a külföldi online kaszinó oldalakból óriási a kínálat, és a bónuszok terén is mérföldekkel előrébb járnak a magyar kaszinóktól.
2025. 09. 27. 00:01
Megosztás:

Magyar áttörés: Hazai csapat a startup-világbajnokság világdöntőjében

Az EV.analytica nyerte meg a startup-világbajnokság budapesti fordulóját, amivel egyenes ágon kvalifikálta magát a San Franciscó-i világdöntőbe. A három fiatal szakember – Németh András, Papp Zoltán és Simon Gergely – által alapított vállalkozás ezzel a sikerrel a világpiac kapujához érkezett: a tét nemcsak egy egymillió dolláros befektetés, hanem a nemzetközi reflektorfény és globális partnerségek megszerzése.
2025. 09. 26. 23:00
Megosztás:

A tokenégetés fogalma, jelentése és értelmezése a kriptovaluták világában

Mit jelent a tokenégetés, és miért fontos ez a kriptopiacokon? Részletes elemzés laikusok számára – működés, módszerek, célok és bizonyítási lehetőségek
2025. 09. 26. 22:00
Megosztás:

Erősödött a forint péntekre

Erősödött a forint a főbb devizákkal szemben péntek kora estére a bankközi devizapiacon reggelhez képest.
2025. 09. 26. 21:00
Megosztás:

Pluszban zártak a vezető nyugat-európai tőzsdék

Emelkedéssel zárták a kereskedést a vezető nyugat-európai tőzsdék pénteken.
2025. 09. 26. 20:00
Megosztás:

Kriptovaluta hírek: Unus Sed Leo – mi mozgatja a LEO árfolyamát?

Az alábbi elemzés célja, hogy áttekintést adjon arról, milyen tényezők – projekt‑ és piaci hírek, bejelentések, intézményi mozgások – állnak az Unus Sed Leo (LEO) kriptovaluta árfolyamának mozgása mögött az elmúlt hónapokban. Az elemzés szem előtt tartja, hogy a LEO aktívan kötődik a Bitfinex / iFinex ökoszisztémához, ezért az exchange‑szintű fejlemények is kulcsszerepet játszanak.
2025. 09. 26. 19:30
Megosztás:

Új korszak a vezetékes hálózatban – országos 10 Gb-os XGSPON, Wi-Fi7 és Netvédelem

A Magyar Telekom újabb mérföldkőhöz érkezett: elindította az országos lefedettségű XGSPON technológiát, amely a multigigabites internetsebességek révén új szintre emeli az otthoni és üzleti kapcsolódás élményét. Legyen szó akár home office-ról, tanulásról, gamerekről, tartalomgyártókról vagy bármilyen vállalkozásról, ahol a feltöltési sebesség kulcsfontosságú – mostantól bárki élvezheti a kiemelkedő digitális élményt. A vállalat ezzel elsőként használja ki a Deutsche Telekom Csoportban az XGSPON hálózat teljes sebességét országos szinten.
2025. 09. 26. 19:00
Megosztás:

Átadták a BMW debreceni autógyárát

Hivatalosan is átadták BMW Group új autógyárát pénteken Debrecenben, ahol megkezdődött a cég legújabb modellje, a Neue Klasse iX3 sorozatgyártása.
2025. 09. 26. 18:30
Megosztás:

50 százalékkal erősebb a magyar építőipar mint 2010-ben

Jelenleg mintegy 50 százalékkal erősebb a magyar építőipar mint 2010-ben - jelentette ki az Építési és Közlekedési Minisztérium parlamenti államtitkára pénteken Szegeden.
2025. 09. 26. 18:00
Megosztás:

Több mint 4000 vállalkozás kezdheti meg digitális fejlesztéseit a Demján Sándor rogram támogatásával

A Neumann Technológiai Fesztivál keretében ünnepélyesen lezárult a Demján Sándor Program egyik legsikeresebb elemét, a „Minden vállalkozásnak legyen saját honlapja” Programot népszerűsítő rendezvénysorozat. A program 9 milliárd forintos keretösszegéből összesen több mint 6.000 hazai mikro- és kisvállalkozás kaphat támogatást digitális fejlesztéseihez. Az eddig kiállított 4.310 voucher közül 1.370-et már beváltottak a vállalkozások.
2025. 09. 26. 17:30
Megosztás:

Európai techcég lép be a magyar digitális könyvpiacra: a Voxa 3 millió eurós befektetéssel célozza meg a piacvezető szerepet

A tíz országban jelen lévő európai technológiai vállalat, a Voxa, ma hivatalosan is elindította hangoskönyv- és e-book streamingszolgáltatását Magyarországon. A cég komoly növekedési potenciált lát a hazai piacon, ezért 2026 végéig 3 millió euró (megközelítőleg 1,2 milliárd forint) értékű befektetést hajt végre. A tőkeinjekció célja a regionális szinten is kiemelkedő gyártókapacitás kiépítése, a Libri Csoporttal kötött stratégiai partnerség elmélyítése, valamint a korlátlan fogyasztáson alapuló előfizetéses modell hazai meghonosítása.
2025. 09. 26. 17:00
Megosztás:

Vége a négyéves kriptociklusnak? – Intézményi tőke írja át a kriptovaluta piac jövőjét

A kriptopiacot évekig a négyéves Bitcoin felezési ciklus határozta meg: árrobbanások és összeomlások váltották egymást előre kiszámítható módon. Ez a korszak azonban hamarosan lezárulhat. Az ETF-ek, a stabilcoin-alapú infrastruktúra és a tokenizált pénzügyi eszközök megjelenése átalakítja a kriptót: a spekuláció helyét átveszi a tartós pénzügyi rendszerbe való integráció.
2025. 09. 26. 16:30
Megosztás:

Rigó Csaba Balázs: a GVH határozottan fellép a kartellekkel szemben

Határozottan fellép a kartellekkel szemben a Gazdasági Versenyhivatal (GVH), amely 2017 óta csaknem 30 milliárd forint bírságot szabott ki kartell ügyekben - hangsúlyozza a GVH az MTI-hez pénteken eljuttatott közleményében.
2025. 09. 26. 16:00
Megosztás: