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


Megkezdődtek a helyhatósági választások Szlovéniában

Megkezdődtek a helyhatósági választások vasárnap Szlovéniában. Reggel hét órakor megnyíltak a szavazóhelyiségek, ahol több mint 1,6 millió választásra jogosult polgárt várnak este hét óráig.
2026. 11. 15. 09:00
Megosztás:

Magyarország megerősítette helyét a második kvantumforradalomban

Sikeresen zárult a Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium (KNL) komplex fejlesztését célzó, több mint 3 milliárd forintos támogatással megvalósult kutatási program. A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem és az Eötvös Loránd Tudományegyetem együttműködésében jelentős eredmények születtek a kvantumkommunikáció, a kvantumtechnológiai eszközfejlesztés és a kvantumszámítás területén. Megépült Magyarország első több csomópontos kvantumkommunikációs teszthálózata, új kvantumtechnológiai eszközök és számítási módszerek születtek, miközben a hazai kutatói közösség nemzetközi elismertsége is tovább erősödött.
2026. 11. 15. 08:00
Megosztás:

Öt ország és az EU képviseli Európát az ukrajnai tárgyalásokon

Öt európai ország - Franciaország, Németország, Nagy-Britannia, Lengyelország és Olaszország, valamint az európai uniós intézmények képviselik Európát a következő esetleges ukrajnai tárgyalásokon - jelentette be pénteken Dublinban António Costa, az Európai Tanács elnöke.
2026. 11. 15. 07:00
Megosztás:

Jövőre teljes támogatást ad az analóg inzulinokra a kormány

Jövő évtől megszűnnek a korszerű analóg inzulinok társadalombiztosítási támogatással történő rendelésének korlátai, a betegek korlátozás nélkül válthatnak humán inzulinról analóg inzulinra, 100 százalékos társadalombiztosítási támogatással - közölte az Egészségügyi Minisztérium szombaton, a diabétesz világnapján az MTI-vel.
2026. 11. 15. 06:00
Megosztás:

Hiányzó fogak miatt a vércukorszinted is rossz lehet

A november 14-i cukorbetegség világnapja alkalmából a szakértők arra figyelmeztetnek, hogy a foghiány közvetve a vércukorszint szabályozását is megnehezítheti.
2026. 11. 15. 05:00
Megosztás:

Eldőlt mi lesz a ledolgozós szombattal: extra szabadságot kapnak a dolgozók

Magyarországon hivatalosan is munkaszüneti nap lett december 24., ami az ünnepek előtti munkabeosztást is módosítja: megszűnik a december 12-ére kijelölt szombati munkanap.
2026. 11. 15. 04:00
Megosztás:

Kiadták a közleményt! Gondosórát viselő idősek az érintettek

Az otthon élő idősek támogatásakor a gondozás megszervezése mellett a biztonságérzet és a család nyugalma is alapvető szempont. Ki segít, ha az idős családtag elesik, hirtelen rosszul érzi magát, nem talál haza, vagy megfeledkezik a gyógyszere bevételéről?
2026. 11. 15. 03:00
Megosztás:

Bajban az OPEL gépkocsi tulajdonosok! Súlyos figyelmeztetést adtak ki

Világszerte több mint 900 ezer jármű érintett, bizonyos autók használatának azonnali felfüggesztését is kérte a gyártó.
2026. 11. 15. 02:00
Megosztás:

Váratlan nyugdíj bejelentés! A nyugdíj korhatár csökkentését jelentették be

Meglepő fordulat jöhet a magyar nyugdíjkorhatárnál? Százezreknek jelenthetne megkönnyebbülést a csökkentés.
2026. 11. 15. 01:00
Megosztás:

Egy dollár alá zuhant az XRP: több tényező is gyorsítja az árfolyamesést

Az XRP árfolyama ismét jelentős nyomás alá került, és 0,96 dollár környékére esett, ami 24 óra alatt 6,3 százalékos veszteséget jelent. A kriptovaluta ezzel áttörte az elmúlt hónapban fontos támaszként működő egydolláros szintet, miközben a Bitcoin gyengülése, az amerikai kamatemelési várakozások és a tömeges likvidálások tovább rontják a piaci hangulatot.
2026. 11. 14. 23:00
Megosztás:

Kitől jött a füles? Az elásott 6 milliárd nyomában

Az NVVH tájékoztatására hivatkozó, Magyar Péter miniszterelnök által közzétett beszámoló szerint november 12-én és 13-án a nyomozók több mint ötmilliárd forintot, 2,65 millió eurót és 1,25 millió amerikai dollárt fedeztek fel. A pénz egy részét erdős területeken ásták el, a többit különböző épületekben, illetve egy széfben rejtették el.
2026. 11. 14. 22:00
Megosztás:

A paksi fenékküszöb megépült. De mi fog történni a Dunával?

A Paksi Atomerőmű hűtővízellátása augusztusban kritikussá vált, és ennek gyors megoldását követelte meg az erőmű üzembiztonsága. A munkálatok nagyon gyorsan megkezdődtek és a hűtővízigény kiszolgálása szempontjából valóban eredményesnek tekinthetők. Emellett viszont nagyon sok nyitott kérdés maradt arról, hogy mekkora árat fizetünk – akár közvetlenül, akár jelképesen – amiatt, hogy gyors megoldásként fenékküszöb épült a Dunán Paksnál. A WWF Magyarország szerint az ide vezető folyamatok a szakértők számára már évek óta ismertek voltak, ezért – bár a 2026-os aszály és alacsony vízállások valóban rendkívüliek – a kialakuló helyzet közel sem érte meglepetésként a szakmát. Ennek tudatában ez a gyors megoldás felveti azt a kérdést, hogy mennyire tekinthetjük végleges megoldásnak a fenékküszöböt. A folyó vízállása a kivitelezés során is változott, az augusztusihoz képest alacsonyabb vízszintek és vízhozamok is előfordultak, emiatt pedig már az építés során el kellett térni az előzetes tervezéstől. A beszámolók szerint ezt a gördülő kivitelezést a szükséghelyzetekből adódó számos nehézség kísérte, és hatalmas munkával járt, ugyanakkor a WWF véleménye szerint korántsem ad arra alapot, hogy egy minden szempontból alátámasztott, megvizsgált és véglegesnek tekintett vízépítési műtárgyat lássunk ebben a fenékküszöbben.
2026. 11. 14. 21:00
Megosztás:

Feljelentést tett természet- és környezetkárosítás miatt a honvédelmi miniszter

Feljelentést tett a Hortobágyi Nemzeti Park területén történt súlyos természet- és környezetkárosítás gyanúja miatt a honvédelmi miniszter. Ruszin-Szendi Romulusz erről szombaton a Facebook-oldalán számolt be.
2026. 11. 14. 20:00
Megosztás:

Fegyelmi eljárás indul Seszták Miklós ellen, felfüggesztik a párttagságát

A Kereszténydemokrata Néppárt (KDNP) fegyelmi és etikai bizottságának eljárását és ennek időtartamára Seszták Miklós párttagságának felfüggesztését kezdeményezte az ellenzéki párt ügyvezető alelnöke szombaton.
2026. 11. 14. 19:00
Megosztás:

Nyílt pályázaton keresi a Magyar Közút az új kommunikációs osztályvezetőjét

Nyílt pályázatot hirdetett a Magyar Közút Nonprofit Zrt. az új kommunikációs osztályvezetői poszt betöltésére - közölte a közlekedési és beruházási miniszter szombaton a Facebook-oldalán.
2026. 11. 14. 18:00
Megosztás:

Mi lett a Seszták Miklós ügyében lefoglalt összeggel?

Hatósági letéti számlára került a Seszták Miklós országgyűlési képviselő ügyében indított büntetőeljárásban lefoglalt több milliárd forintos összeg - közölte a Nemzeti Vagyonvisszaszerzési és Vagyonvédelmi Hivatal (NVVH) a 444 portál azon kérdésére, mi történik a lefoglalt pénzzel a jogerős ítéletig.
2026. 11. 14. 17:00
Megosztás:

Hivatalosan is felbontotta Szerbia a Donald Trump vejének cégével kötött szerződést

Hivatalosan is felbontotta Szerbia a Donald Trump amerikai elnök vejének, Jared Kushnernek a cégével kötött szerződést, amelynek értelmében szállodát, kaszinót és lakóépületeket építettek volna a belgrádi egykori jugoszláv vezérkari épület helyén - jelentette szombaton a Vreme című szerb hetilap kormányzati forrásokra hivatkozva.
2026. 11. 14. 16:00
Megosztás:

December 13-án lép életbe az új vasúti menetrend

December 13-tól lép életbe az új, 2026-2027-es vasúti menetrend - közölte a közlekedési és beruházási miniszter a Facebook-oldalán szombaton.
2026. 11. 14. 15:00
Megosztás:

Negyvenhárom embert fogott el összehangolt nemzetközi akcióban a Nemzeti Nyomozó Iroda

Negyvenhárom embert fogtak el összehangolt, az online kábítószer-kereskedelem elleni nemzetközi akcióban a Nemzeti Nyomozó Iroda (NNI) munkatársai - közölte a szervezet kommunikációs csoportja szombaton az MTI-vel.
2026. 11. 14. 14:00
Megosztás:

Megjelent a december 24-ét munkaszüneti nappá nyilvánító törvényhez kapcsolódó miniszteri rendelet

Megjelent a december 24-ét munkaszüneti nappá nyilvánító törvényhez kapcsolódó miniszteri rendelet: a Magyar Közlöny pénteki számában olvasható jogszabály alapján 2026. december 12-e nem lesz munkanap.
2026. 11. 14. 13:00
Megosztás: