Kvantpõhised

Kvantpõhised on mõiste, mida kasutatakse kirjeldamaks tehnoloogiaid ja uurimissuundi, mis põhinevad kvantmehaanika omadustel. Terminit rakendatakse laialdaselt ning see eristab klassikalistest meetoditest, mis ei kasuta kvantomadusi. Kvantpõhised lahendused hõlmavad nii teooriat kui ka rakendusi ning nendega seotud tehnoloogiaid arendatakse nii akadeemilistes kui ka tööstuslikes kontekstides.

Peamised valdkonnad hõlmavad kvantarvutust, kvantkommunikatsiooni, kvantisensorid ja kvantmaterjale. Kvantarvutus kasutab kvantbitte ehk qubite ning kvantseoseid nagu superpositsioon ja entanglement, pakkudes teatud ülesannete jaoks potentsiaalselt suuremat arvutusvõimet kui klassikalised süsteemid. Kvantkommunikatsioon keskendub turvalisele andmevahetusele, sealhulgas kvantvõtmejaotusele (QKD). Kvantisensorid ja kvantmetrid võimaldavad mõõtmisi ülimalt suure täpsusega, kasutades kvantolekuid ja -interferentsi. Kvantmaterjalid uurivad materjale, kus kvantitavad efektid määravad omadused, nagu kõrgemad andmete salvestus- ja juhtimisvõimalused ning uued funktsionaalsused.

Arendustegevus on maailmas aktiivne ning hõlmab riikide valitsusasutusi, ülikoole ja erasektorit. Eestis on kvanttehnoloogiate uurimine osa teadus- ja tehnoloogiapoliitikast ning mitmed teadusasutused tegelevad kvantpõhiste lahenduste arendamisega.

Peamised väljakutsed hõlmavad probleeme dekohereerimise kontrollimisel, stabiilsuse ja skaleeritavuse tagamisel, kvantbittide loomise ja hata parandamise tehnoloogiate arendamisel ning ökosüsteemi ja standardiseerimise kujundamisel. Kuigi kvantpõhised lahendused lubavad märkimisväärseid muutusi, vajavad need veel märkimisväärset teaduslikku ja infrastruktuurset tööd.