Újgenerációs kvantummikroszkópot fejlesztenek ki a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont (HUN-REN Wigner FK) szakemberei egy nemrég indult projekt keretében. A cél egy minden korábbinál nagyobb térbeli felbontással és érzékenységgel rendelkező eszköz létrehozása, amelyet a fizikusok, vegyészek, biológusok és mérnökök kvantumszenzorként tudnak használni a különböző anyagok vizsgálatára és minősítésére. A Wigner FK egy másik új projektjének célja a mesterséges intelligencia és a kvantumtechnológia egyes területeinek ‒ például a kvantumszámításnak és a kvantumos érzékelésnek ‒ az összekapcsolása, ezzel pedig egy olyan szoftvercsomag fejlesztése, amely gépi tanulási és más mesterséges intelligencián alapuló algoritmusokat használ a kvantumszámítógépek hatékonyabbá tételére.
A Gali Ádám vezette kutatócsoportban a gyémánt nitrogén-vakancia centrum különleges tulajdonságait használják fel arra, hogy mágneses, elektromos, illetve mechanikai tereket vagy hőmérsékletet tudjanak mérni nagy térbeli felbontással.
A gyémántban található nitrogén-vakancia centrum, amely kvantumszenzorként érzékeli a gyémánt fölötti tartományt megfelelő megvilágítás mellett (zöld fény), amit optikailag érzékelünk (vörös fény)
A projekt során olyan különleges mérési módszereket terveznek megvalósítani a kvantummikroszkóppal, mint a fluoreszcencia-élettartamon alapuló mágnesesrezonancia-kiolvasás, illetve a kétfoton-abszorpción alapuló fluoreszcencia-képalkotás. Tudomásuk szerint ez egy egyedülálló eszközt kínálna a technológiai piacnak, hiszen ilyen komponensekkel kombinált kvantumszenzor még nem létezik. Szintén unikális megoldásnak számít Európában az az egyedi nitrogén-vakancia centrumon alapuló méréstechnika, amelyet a kvantummikroszkópban fognak alkalmazni.
A csoport több mikroszkóptípus kifejlesztését tervezi. Egy egyszerűbb és egyben olcsóbb változattal a szakemberek képzését szeretnék segíteni, míg egy komolyabb típus az egyetemek, kutatóintézetek, valamint a cégek és gyárak laboratóriumaiban lesz használható különböző anyagok vizsgálatára. Az eszközök nagy előnye, hogy szobahőmérsékleten fognak működni, nem igényelnek különleges körülményeket, és kevés energiát fogyasztanak.
Szintén a kvantumtechnológia fejlődését szolgálja a Kálmán Orsolya és Zimborás Zoltán vezetésével nemrég indult projekt, amelynek célja a mesterséges intelligencia és a kvantumtechnológia egyes területeinek, például a kvantumszámításnak és a kvantumos érzékelésnek az összekapcsolása. Ennek révén egy olyan szoftvercsomag fejlesztését tervezik, amely gépi tanulási és más mesterséges intelligencián alapuló algoritmusokat használ a napjainkban elérhető zajos kvantumszámítógépek hatékonyabbá tételére.
A projekt keretében a kutatók olyan algoritmusokat is szeretnének kifejleszteni, amelyek képessé tehetik a közeljövőben elérhető kvantumprocesszorokat a gépi tanulásra és kvantumos szenzorokból származó adatok feldolgozására. A cél elsősorban egy mesterséges intelligenciával erősített kvantumkapu-fordító létrehozása, amely egy kvantumos hibacsökkentő eljárást is magában foglal. Ezenkívül mintegy tesztként, illetve ipari felhasználási lehetőségként olyan kvantumos gépi tanulási algoritmusok kidolgozását tervezik, amelyek a kvantumos hardver, valamint a kifejlesztett fordítási és hibacsökkentő eljárások révén felerősíthetők. Az említett algoritmusokat mind klasszikus szimulátorokon, mind pedig kvantumprocesszorokon tesztelni fogják.
A 2026-ig tartó két projekt a kutatók szerint jelentősen hozzájárul majd a hazai és az európai kvantumtechnológiai fejlesztésekhez a tudományos és az ipari felhasználás területén egyaránt.