Az informatika fejlődése alapvetően változtatta meg az életünket, és ez a folyamat napjainkban is rohamléptekben halad. Küszöbön áll egy újabb fun­damentális jelentőségű változás, amelynek kiindulópontja az, hogy az információ feldolgozását, tárolását és továbbítását végző fizikai rendszerekben kvantumtechnológiát alkalmazunk. Speciális kvantumfizikai jelenségeket, a kvantumos szuperpozíciót és összefonódást, mint újszerű erőforrásokat kiaknázva, minőségi ugrást érhetünk el a kommunikációban, a számítás- és információs technológiákban. A kvantumtechnológia hatása emellett kiterjed a mérés­technikára és az orvosi diagnosztikára is. Az új technológia lényegileg túllépi a hagyo­má­nyos módszerek korlátait a biztonság, hatékonyság, pontosság és érzékenység tekintetében. A tudományos és műszaki fejlődés elérte azt a szintet, hogy a kutatási eredmények lépésről lépésre át­ültet­hetők legyenek a gyakorlatba. Ez forradalmian új lehetőségeket rejt magában a társadalom és a gazdaság számára, és ezzel kivívta a „második kvantumforradalom” elnevezést.

A „második kvantum­forradalom” egyszerre jelent intel­lektuális, műszaki, gazdasági és társadalmi kihívást Magyar­ország számára, és a legkiválóbb hazai kutatók és mérnökök szoros összefogását igényli ezen a területen. Kutató­intézete­inkben és az egyetemeken jelentős számú (15-20), nemzetközi­leg magasan jegyzett kutató­csoport dolgozik kvantum­informatikai témákon. A Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium összefogja ezen hazai fizikus, mérnök, matematikus és informatikus erő­forrásokat, amelyek tevékeny­sé­gét tovább lehet fó­ku­szálni a kvantum­­technológia egyes gyorsan kialakuló elméleti és alkalmazott területeire. A Nemzeti Laboratórium keretében átgondolt és össze­hangolt fejlesztésekkel maximalizálni lehet hazánk szerepét és jelentőségét a kvantum­informatika most kibontakozó széles horizontján.

A kvantuminformatikai kutatások sokoldalú port­fóliója, változatos eszköztára és erősen ötletvezérelt jellege Magyar­ország számára is számos lehetőséget rejt új kvantum­technológiai alap­komponensek és kulcs­fontosságú funkcionális egységek kifejlesztéséhez. A vezető műszaki megoldások, a know-how átvétele és fejlesztése révén biztosítjuk a hazai kutatás-fejlesztési szektor magas színvonalát egy modern, az előttünk álló évtizedekben nagy társadalmi és gazdasági hatású technológia ismeretében és alkalmazásában. Ez a szakértelem nélkülözhetetlen lesz egyúttal többféle küszöbön álló stratégiai feladat teljesítéséhez is. Hazánk egyik legfontosabb ide kapcsolódó közel­jövő­beli feladata az európai kvantum­internet kiépítése és a hálózathoz történő csatlakozás, ami az elvi alapon bizton­ságos kommunikációhoz biztosít kvantumos csatornát mind az állam, mind a gazdaság szereplői számára.

A Kvantuminformatika Nemzeti Laboratórium keretében épülő vezetékes kvantumkommunikációs hálózat lehetővé teszi Magyar­ország bekapcsolását az európai kvantuminternetbe. A BME és a Wigner Fizikai Kutatóközpont között optikai szálon kialakítanak egy kvantumos kapcsolatot, amelyet további, szomszédos külföldi városokba irányuló linkekkel egészítenek ki. A hálózat lehetővé teszi a kvantumos titkosító kulcsszétosztás tesztelését, illetve a nagy távolságú kvantumkriptográfia alkalmazását.

A Nemzeti Laborató­rium erős szakértői bázist alkot, és egyben szakmai utánpótlást biztosít olyan innovációs öko­szisztéma kialakításához és fejlődéséhez, amelyben a hazai iparnak nagy hagyományai és eredményei vannak, mint pél­dául informatika, tele­kommunikáció, precíziós optikai és mikroszkóp­fejlesztés és -gyártás, orvosi diagnosztika és űripar.

A BME Fizikai Intézetében fejlesztett kvantumelektronikai áramkör sematikus, illetve elektronmikroszkópos képe. Két csatolt kvantumbit látható, amelyeket nanoelektródákkal hangolt félvezetőkben csapdá­zott elektronokkal hoznak létre.

Vákuumkamra a Wigner FK Kvantumoptika Laboratóriumában, amelyben a lézerekkel mikroKelvin hőmérsékletre hűtött atomokat mágnesesen lebegtetik, és atom-foton interfészt fejlesztenek kvantumbit műveletek végzéséhez.

A Nemzeti Laboratórium koordinációs szerepet vállal ebben, és ösztönzi a kvantum­informatikához kapcsolódó technológiák iránt érdeklődő magyar­­országi kis- és közép­­vállalkozások­kal való együtt­­működés kialakítását. Erre kiváló lehetőséget nyújt a Nemzeti Laboratóriumban tervezett kísérletes kutató-fejlesztő munka, illetve a szoftver­­fejlesztés, amely egyrészt a természetes „táptalaja” technológiai spin-off vállalatok születésének, másrészt a kutatási célok meg­valósításá­nak hatékonysága lényegesen megnövelhető már aktívan működő és egyben innovatív high-tech vállalatok bevonásával. Ezek a cégek, a kvantum­­technológiák­­ban használható hardver- vagy szoftver­­komponen­sek gyártásával, egy alacsony vagy mérsékelt befektetés­­igényű új területen érhetnek el értékes portfó­lió­bővülést.•