A világon először működtettek kvantumszámítógépet a világűrben a Bécsi Egyetem kutatói

A Bécsi Egyetem kutatói a világon elsőként működtettek kvantumszámítógépet a világűrben, miután a berendezést 2025 júniusában pályára állították a SpaceX segítségével. A kísérletről beszámoló Interesting Engineering szerint az egység üzemeltetése komoly akadályok leküzdését igényelte az űrbéli környezetben. A vizsgálat mérési eredményeit a kutatócsoport az arXiv preprint szerveren tette közzé.

A technológia a műholdak adatátviteli korlátaira kínálhat megoldást. A jelenlegi műholdak alkalmasak a nyers adatok gyűjtésére, de nem rendelkeznek a feldolgozáshoz szükséges számítási kapacitással, ezért az adatokat vissza kell küldeniük a Földre. A sávszélesség és a földi állomások elérhetősége azonban korlátozza az átvihető adatmennyiséget, amit a feldolgozás űrbe helyezésével lehetne orvosolni. A kvantumszámítógépekben információt tároló kvantumbitek, a qubitek ugyanakkor rendkívül érzékenyek a külső zavaró hatásokra, és a világűr nem nyújtja a földi laboratóriumok ellenőrzött védelmi feltételeit.

A felbocsátás során fellépő mechanikai terhelés miatt a bécsi kutatók titán lemezekkel erősítették meg a számítógép szerkezetét, az érzékeny optikai szálakat pedig epoxigyantával rögzítették. Az indítás előtt végzett vibrációs tesztek arra mutattak rá, hogy az alkatrészen lévő hat szilíciumalapú fotondetektáló dióda (SPAD) közül a védelem ellenére is csak három maradhat működőképes.

A világűrben a napfény keltette háttérzaj is akadályozta a fotonészlelő diódák működését, emiatt a kutatók csak azt a harminc perces időablakot használhatták mérésekre, amikor a műhold a Föld árnyékában haladt. Emellett meg kellett küzdeniük a Van Allen-öv sugárzásával is. A berendezést repülőgépeknél használt, centiméteres vastagságú alumínium lemezzel burkolták, amely az elektronokat távol tartotta, a protonok viszont átjutottak rajta és megrongálták a fotondetektorokat.

A kísérlet során a lézert rögzítő ragasztóanyag is károsodott, a szennyeződés következtében a lézer teljesítménye 20 milliwattról 4 milliwattra esett vissza. A kutatóknak a technikai nehézségek ellenére sikerült megvizsgálniuk a műszer áramkörein áthaladó fotonok megkülönböztethetetlenségét, az eredmények pedig megegyeztek a laboratóriumi adatokkal. Bár a mostani fejlesztés közvetlenül még nem végzi el a műholdas adatok feldolgozását, igazolja a kisméretű kvantumprocesszorok űrbéli működőképességét és jövőbeli alkalmazhatóságát a műholdak és földi állomások közötti kvantumkapcsolatok létesítésében.