Polska uruchomiła komputer kwantowy PIAST-Q. Maszyna została zainstalowana w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym (PCSS). Komputer otwiera nowe, przełomowe możliwości dla nauki, przemysłu i sektora publicznego. Dzięki projektowi Polska dołącza do liderów rozwoju technologii kwantowych w Europie.
Dzisiaj w Poznaniu oddajemy do użytku komputer kwantowy PIAST-Q działający w oparciu o technologię spułapkowanych jonów. Realizujemy zapowiedź sprzed kilku miesięcy i tym samym dokładamy ważny element rozwoju technologii przyszłości. Nowy sprzęt na światowym poziomie wspiera zarówno dotychczasowe, jak i nowe działania w zakresie m.in. kwantowej optymalizacji, kwantowych badań materiałowych oraz kwantowego uczenia maszynowego. Wiele zastosowań jeszcze przed nami, a potencjał tego komputera będzie stale rosnąć - powiedział wiceminister cyfryzacji Dariusz Standerski.
Technologia kwantowa dla nauki, przemysłu i sektora publicznego
Komputer kwantowy będzie służyć przede wszystkim naukowcom, przedstawicielom przemysłu oraz sektora publicznego z całej Europy. Dzięki temu powstaną nowe możliwości w kluczowych obszarach badawczych i gospodarczych, a europejska infrastruktura superkomputerowa zostanie wzbogacona o zupełnie nowy wymiar obliczeniowy.
Nowy komputer EuroQCS-Poland jest cyfrowym komputerem kwantowym, opartym na uwięzionych jonach, oferującym ponad 20 fizycznych kubitów. Kubit (ang. qubit, od quantum bit) to podstawowa jednostka informacji w komputerach kwantowych. W przeciwieństwie do klasycznego bitu, który może przyjmować wartość 0 lub 1, kubit może być jednocześnie w stanie 0, 1 lub w tzw. superpozycji tych stanów. Dzięki temu komputery kwantowe mają potencjał do wykonywania wielu obliczeń równolegle i rozwiązywania złożonych problemów znacznie szybciej niż tradycyjne komputery. Kubity wykorzystują zjawiska mechaniki kwantowej, takie jak superpozycja i splątanie, ale są bardzo wrażliwe na zakłócenia z otoczenia.
Uwięzione jony to jedna z najważniejszych technologii wykorzystywanych do budowy komputerów kwantowych. Polega ona na "uwięzieniu" pojedynczych jonów (naładowanych atomów) w polu elektromagnetycznym, gdzie mogą być precyzyjnie kontrolowane i manipulowane za pomocą laserów.
Każdy uwięziony jon może pełnić rolę kubitu - jego stany kwantowe (np. różne poziomy energetyczne) reprezentują wartości 0 i 1. Dzięki zastosowaniu laserów możliwe jest wprowadzanie jonów w superpozycję oraz splątanie ich ze sobą, co jest kluczowe dla działania komputerów kwantowych.
Komputer będzie integrowany z klasycznymi systemami superkomputerowymi, aby udoskonalić hybrydowe podejścia do obliczeń kwantowo-klasycznych. Będzie wspierał nowe hybrydowe przypadki użycia i testy porównawcze kwantowo-klasyczne, takie jak:
- kwantowa optymalizacja,
- chemia kwantowa,
- kwantowe materiałoznawstwo,
- kwantowe uczenie maszynowe.
Dziedziny życia, w których komputery kwantowane mogą mieć swój dział
Komputery kwantowe mogą stanowić istotne wsparcie w wielu dziedzinach życia i przyspieszać procesy, które tradycyjnym maszynom zajmują dużo cennego czasu. To między innymi takie obszary, jak:
- Prognozowanie pogody: Komputery kwantowe mogą poprawić dokładność prognoz pogody, szczególnie w przypadku długoterminowych prognoz.
- Energetyka: Komputery kwantowe mogą pomóc w optymalizacji procesów produkcji energii, co może prowadzić do oszczędności energii i redukcji emisji CO2.
- Bezpieczeństwo: Komputery kwantowe mogą pomóc w zabezpieczeniu danych przed atakami cybernetycznymi.
- Modelowanie molekularne: Komputery kwantowe mogą symulować zachowanie cząsteczek, co może pomóc w projektowaniu nowych leków i materiałów.
Koszty zakupu i instalacji komputera kwantowego sfinansowane zostały w równych częściach przez Ministerstwo Cyfryzacji i europejskie partnerstwo EuroHPC. Całkowity koszt inwestycji to 12,28 mln euro.