Az Európai Űrügynökség Olaszországban található Föld-megfigyelő központjában üzembe helyezte első kvantumszámítógépét, a Bell-1-et. Ez a lépés jelentős előrelépést jelent annak feltárásában, hogy a kvantumtechnológia hogyan integrálható a klasszikus nagy teljesítményű számítástechnikával a hatalmas mennyiségű műholdas adat feldolgozásának sebességének és hatékonyságának javítása érdekében.
Az ESA műholdjai nap mint nap hatalmas mennyiségű, összetett adatot generálnak, amelyek támogatják a földtudományokat, az éghajlati modellezést, a katasztrófaelhárítást és a társadalmi alkalmazások széles körét. Ahogy az adatmennyiség folyamatosan növekszik – és egyre inkább gépi tanulás segítségével elemzik azokat –, a hagyományos számítástechnika korlátai egyre nyilvánvalóbbá válnak.
A kvantumszámítás teljesen új lehetőségeket nyithat meg a komplex Föld-megfigyelési adatok feldolgozása terén, és ezáltal ezek az adatok még hatékonyabbá válhatnak a tudományos felfedezések előmozdításában és a megalapozott döntéshozatalban.
A kvantumszámítógépek a hagyományos számítástechnikától eltérő módon működnek.
Média ablak
A klasszikus számítógépektől eltérően – amelyek az információt 0-k és 1-ek (bitek) formájában dolgozzák fel – a kvantumszámítógépek kvantumbiteket, vagyis kubitokat használnak. Ezek – olyan kvantummechanikai tulajdonságokkal együtt, mint a szuperpozíció és az összefonódás – lehetővé teszik a kvantumrendszerek számára, hogy egyszerre több állapotot is képviseljenek, így a kvantumszámítógépek számos lehetséges megoldást vizsgálhatnak meg egyszerre, és bizonyos komplex problémákat hatékonyabban, valamint a klasszikus megközelítéseknél magasabb színvonalú megoldásokkal oldhatnak meg.
A kvantumszámítás előnyeinek bemutatása a Föld-megfigyelés területén azonban továbbra is tudományos kihívást jelent.
A Föld-megfigyelési alkalmazások nagy, összetett és zajos adathalmazokra támaszkodnak, míg a jelenlegi kvantumszámítógépek mérete, koherenciája és hibaaránya még mindig korlátozott. A kutatók világszerte ezért azt vizsgálják, hogy a kvantumszámítás hol nyújthat valódi értéket, és mely problémákat lehet legjobban hibrid, klasszikus–kvantum megközelítésekkel megoldani.
Az ESA és az Equal1 kvantumtechnológiai vállalat közötti legutóbbi együttműködésnek köszönhetően a Bell-1-et felszerelték az ESA olaszországi, frascati-i telephelyén.
Brendan Barry, az Equal1 technológiai igazgatója: „Célunk olyan praktikus, skálázható kvantumszámítástechnika biztosítása, amelyet az ESA-hoz hasonló szervezetek könnyen bevezethetnek. Kvantumhardverünk integrálása az ESA nagy teljesítményű számítástechnikai környezetébe nemcsak felgyorsítja a kritikus fontosságú Föld-megfigyelési kutatásokat, hanem példaként is szolgál arra, hogy a kvantum- és a klasszikus rendszerek hogyan tudnak együttműködve megoldani nagy tudományos kihívásokat.”
Az ESA Föld-megfigyelési programjainak igazgatója így nyilatkozott: „A Föld-megfigyelés olyan korszakba lép, amelyben az adatok puszta mennyisége és összetettsége még a legfejlettebb számítástechnikai rendszereinket is próbára teszi. A kvantumszámítás bevezetésével a Föld-megfigyelési ökoszisztémánkba olyan technológiákat kutatunk, amelyek átalakíthatják a műholdas adatokból nyert ismeretek kinyerésének módját – felgyorsítva a tudományos felfedezéseket, miközben gyorsabb, tájékozottabb válaszokat tesznek lehetővé a globális kihívásokra.”
Az ESA Φ-lab egy olyan kísérleti projektet működtet, amely az Ügynökség nagy teljesítményű számítástechnikai infrastruktúráját ötvözi a kvantumszámítástechnikai képességekkel, hogy lehetővé tegye a Föld-megfigyelési alkalmazásokhoz szánt hibrid kvantum–klasszikus algoritmusok gyors prototípus-készítését. Ez az egyedülálló környezet lehetővé teszi a kutatók számára, hogy vizsgálják a potenciális kvantumelőnyöket, a kialakulóban lévő algoritmusokat valós adatállományokon teszteljék, és felgyorsítsák az átmenetet az elméleti koncepcióktól a gyakorlati bemutatókig.
Részletesebben: Az ESA első kvantumszámítógépe új távlatokat nyit az űrben történő számítástechnikában
Média ablak
Φ-lab
Equal1
maradj tájékozott
Iratkozzon fel hírlevelünkre, hogy a legfrissebb híreket, küldetésfrissítéseket és exkluzív betekintéseket közvetlenül a postaládájába kapja. Legyen az elsők között, akik értesülnek közelgő projektjeinkről és áttöréseinkről.