2025. november 6-án a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) bejelentette, hogy tizenegy vállalatot választott ki a Quantum Benchmarking Initiative (QBI) második szakaszába (Stage B). Ez az ambiciózus program célul tűzte ki, hogy 2033-ra megbízhatóan igazolja és validálja, vajon bármely kvantumszámítógépes megközelítés képes-e ipari méretű, hasznos működésre – vagyis arra, hogy számítási értéke meghaladja a költségeit.
A Quantum Benchmarking Initiative célja és folyamata
A QBI nem verseny a különböző technológiák között, hanem egy átfogó értékelési folyamat, amely során minden résztvevő cég saját érdemei alapján kerül megítélésre. A program három fő szakaszból áll:
- Stage A: A vállalatok bemutatják egy hasznos, hibajavító kvantumszámítógép koncepcióját, amelynek megvalósítása reális közeli jövőben.
- Stage B: Részletes kutatás-fejlesztési terv kidolgozása, amely tartalmazza a kockázatok azonosítását és csökkentését szolgáló prototípusokat.
- Stage C: Egy kormányzati ellenőrző és validáló csapat vizsgálja meg, hogy a koncepció valóban megvalósítható-e és működtethető-e az elvárt módon.
A DARPA várakozásai szerint további csapatok is előreléphetnek majd ezekben a szakaszokban, mivel a cégek különböző időpontokban kezdtek bele az értékelési folyamatba, így az előrehaladás üteme is eltérő.
A második szakaszba jutott vállalatok és technológiáik
A Stage B-be jutott cégek már meggyőző műszaki koncepciókat mutattak be. A DARPA szakértői most részletesen áttekintik kutatás-fejlesztési terveiket annak érdekében, hogy ne csak rövid távú mérföldköveket érjenek el, hanem végső célként egy működőképes kvantumszámítógép létrejöttét 2033-ra.
A kvantumszámítógépek fejlesztése rendkívül sokszínű technológiai megközelítéseket foglal magában. Ellentétben a klasszikus számítástechnikával, itt nincs egyetlen domináns architektúra. A résztvevők különféle kvantumbitek (qubit) technológiákat alkalmaznak – ezek a kvantumszámítógép alapvető építőelemei –, amelyek mindegyike saját erősségekkel, gyengeségekkel és műszaki kihívásokkal rendelkezik.
A kiválasztott cégek és qubit-technológiáik:
- Atom Computing (Boulder, Colorado): skálázható semleges atomokból álló tömbök
- Diraq (Sydney, Ausztrália; Palo Alto és Boston): szilícium CMOS spin qubitek
- IBM (Yorktown Heights, New York): moduláris szupervezető processzorokkal működő kvantumszámítógép
- IonQ (College Park, Maryland): csapdázott ionos kvantumszámítás
- Nord Quantique (Sherbrooke, Quebec): boszonikus hibajavítással ellátott szupervezető qubitek
- Photonic Inc. (Vancouver, British Columbia): optikailag összekapcsolt szilícium spin qubitek
- Quantinuum (Broomfield, Colorado): csapdázott ionos QCCD architektúra (Quantum Charged Coupled Device)
- Quantum Motion (London, Egyesült Királyság): MOS-alapú szilícium spin qubitek
- QuEra Computing (Boston, Massachusetts): semleges atom qubitek
- Silicon Quantum Computing Pty. Ltd. (Sydney, Ausztrália): precíziós atom qubitek szilíciumban
- Xanadu (Toronto, Kanada): fotonikus kvantumszámítás
Bár valószínűsíthető további csapatok belépése is a Stage B-be a jövőben, ez nem garantált. A DARPA minden új előrelépést hivatalosan be fog jelenteni az adott szerződések véglegesítése után.
A QBI jelentősége és kapcsolódó programok
A Quantum Benchmarking Initiative az eddigi DARPA Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC) program kibővítése. Bár kapcsolódik az ugyancsak létező Quantum Benchmarking (QB) programhoz – amely azt vizsgálja, milyen mércével lehet felmérni egy kvantumszámítógép hatását –, a QBI önálló kezdeményezésként működik.
A QB program egyszerű kérdésre keresi a választ: ha hirtelen megjelenne egy teljesen működőképes kvantumszámítógép, milyen új lehetőségeket nyitna meg olyan feladatokban, amelyeket egy hagyományos számítógép nem tud elvégezni?
Ezzel párhuzamosan a QBI nemcsak anyagi támogatást nyújt a résztvevőknek kutatás-fejlesztési munkájukhoz, hanem független harmadik félként hiteles ellenőrzést és validációt is biztosít az ipari méretű kvantumszámítógéphez vezető úton. Az eredményeket pedig hatékonyan kommunikálja az Egyesült Államok kormányának érintett szervezetei felé.
A három kritikus szakasz részletes ismertetése
Stage A – Koncepció bemutatása
Ezen időszak alatt a vállalatoknak egy olyan hasznos kvantumszámítógép koncepcióját kell bemutatniuk, amelynek megvalósítása reális közeli jövőben lehetséges. Ez magában foglalja az alapvető technológiai elképzeléseket és azok várható előnyeit.
Stage B – Kutatás-fejlesztési terv kidolgozása
A következő egy év során részletes R&D tervet kell készíteniük. Ebben fel kell térképezniük azokat a kockázatokat is, amelyek akadályozhatják a projekt sikerét, valamint meg kell határozniuk azokat a prototípusokat és lépéseket, amelyekkel ezeket a kockázatokat csökkenteni tudják.
Stage C – Ellenőrzés és validáció
A végső fázisban egy kormány által kijelölt szakértői csoport vizsgálja meg alaposan azt, hogy az adott koncepció valóban megvalósítható-e úgy, ahogy azt tervezték. Ez magában foglalja annak ellenőrzését is, hogy az elkészült rendszer képes-e működni az elvárt módon ipari környezetben.
Záró gondolatok: A jövő útja a kvantumszámításban
A DARPA Quantum Benchmarking Initiative egyedülálló lehetőséget kínál arra, hogy gyorsabban haladjunk előre az ipari méretű hasznos kvantumszámítógépek fejlesztésében – jóval gyorsabban mint ahogy korábban gondolták. A program nem kizárólag versenyzőket keres; célja minden életképes technológia támogatása és objektív értékelése annak érdekében, hogy megtaláljuk azt vagy azokat az utakat, amelyek valódi áttörést hozhatnak.
Mindezek alapján izgalmas időszak előtt állunk: 2033-ra akár már olyan kvantumszámítógépekkel dolgozhatunk majd ipari környezetben is, amelyek számítási ereje meghaladja költségeiket – ez pedig alapvetően változtathatja meg számos tudományterületet és iparágat világszerte.
Forrás: https://www.darpa.mil/research/programs/quantum-benchmarking-initiative
