Pierwsza w Polsce instalacja komputera kwantowego

Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali –EuroHPC JU oraz firma AQT podpisały kontrakt, którego efektem będzie instalacja w Polsce komputera kwantowego EuroQCS-Poland. Maszyna uruchomiona zostanie w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym afiliowanym przy Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN (PCSS), gdzie zostanie zintegrowana z infrastrukturą HPC. Pozwoli to również na zdalny dostęp do nowego komputera krajowym użytkownikom poprzez działającą krajową sieć naukową PIONIER.

Pierwsza instalacja europejskiego komputera kwantowego EuroHPC JU w ramach projektu EuroQCS-Poland powstanie w oparciu o technologię spułapkowanych jonów. W jego wnętrzu znajdzie się ponad dwadzieścia programowalnych kubitów.

Działania projektowe skupią się przede wszystkim na badaniach naukowych oraz innowacyjnych zastosowaniach, a wśród użytkowników komputera kwantowego znajdą się naukowcy, przedstawiciele przemysłu oraz sektora publicznego z całej Europy. Projekt EuroQCS-Poland będzie wspierał rozwój szerokiego wachlarza aplikacji kluczowych dla europejskiego przemysłu, nauki oraz społeczeństwa. Jego działanie będzie oznaczało istotne rozszerzenie możliwości europejskiej infrastruktury superkomputerowej. Nowy komputer kwantowy oparty o technologię spułapkowanych jonów zostanie zintegrowany z klasycznym systemem superkomputerowym, by w ten sposób wzmocnić i rozwinąć dotychczasowe hybrydowe rozwiązania, które wzbogacą infrastrukturę superkomputerów poprzez zastosowanie technologii kwantowych. Taka hybrydowa instalacja wspierać będzie zarówno dotychczasowe, jak i nowe działania w zakresie m.in. kwantowej optymalizacji, chemii kwantowej, kwantowych badań materiałowych oraz kwantowego uczenia maszynowego. Nowy komputer kwantowy (oparty o technologię spułapkowanych jonów) otworzy też niesamowite możliwości dla końcowych użytkowników, a także twórców aplikacji – będzie to możliwe dzięki kubitom wysokiej jakości, długiemu czasowi koherencji, bramkom kwantowym i wsparciu topologii splątania all-to-all.

Właścicielem EuroQCS-Poland jest EuroHPC JU, a sama maszyna stanie w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym afiliowanym przy Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN (PCSS), gdzie zostanie zintegrowana z infrastrukturą HPC. Pozwoli to również na zdalny dostęp do nowego komputera krajowym użytkownikom poprzez działającą krajową sieć naukową PIONIER.

PCSS stoi na czele konsorcjum EuroQCS-Poland w skład którego wchodzi jeszcze dwóch polskich partnerów – Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Creotech Instruments S.A., a także Uniwersytet Łotewski. Poznańskie Centrum odpowiedzialne jest za integrację rozwoju sprzętu i oprogramowania, zapewnia wsparcie zarówno dla aplikacji, jak i użytkowników, dbając, by hybrydowa infrastruktura funkcjonowała bez jakichkolwiek zakłóceń. Centrum Fizyki Teoretycznej PAN przypisano kluczową rolę jednostki partnera, odpowiedzialnego za wprowadzanie i rozwój technik wydajnego opisywania oraz minimalizowania błędów; techniki te opracowane zostały specjalnie dla zawartego w EuroQCS-Poland kwantowego systemu opartego na spułapkowanych jonach. Dzięki temu operacje obliczeń kwantowych będą jeszcze dokładniejsze. Rozwiązania firmy Creotech pozwolą natomiast stworzyć najnowocześniejszy podsystem, który zredukuje błędy i poprawi działanie komputerów kwantowych. Podstawą działania będzie w tym przypadku integracja klasycznego i kwantowego sprzętu oparta na niskim opóźnieniu jako podstawa poprawy działania technologii kwantowych dużej mocy. Uniwersytet Łotewski znany jest z pionierskiego podejścia do tworzenia i testowania kwantowych algorytmów – taka też będzie główna rola tej instytucji w projekcie.

Całkowity koszt instalacji komputera kwantowego EuroQCS-Poland to 12,28 milionów euro. EuroHPC JU zapewnia 50% tej kwoty oraz 50% kosztów integracji i kosztów operacyjnych tej maszyny. Drugą połowę sumy stanowiącej koszt EuroQCS-Poland zapewni Ministerstwo Cyfryzacji.

Komputery kwantowe to przyszłość

– Komputery kwantowe to przyszłość. Pozwolą na radykalne przyspieszenie rozwiązywania skomplikowanych problemów obliczeniowych, takich jak modelowanie molekularne, optymalizacja procesów czy analiza dużych zbiorów danych. Komputery kwantowe mogą znacznie zwiększyć efektywność w dziedzinach takich jak medycyna, kryptografia, finanse oraz sztuczna inteligencja, dając instytucjom badawczym oraz podmiotom komercyjnym przewagę konkurencyjną oraz możliwość przełomowych odkryć. Polska powinna być europejskim liderem rozwijania i wykorzystania tej technologii – powiedział wicepremier i minister cyfryzacji, Krzysztof Gawkowski.

– Pierwsza z sześciu zapowiadanych instalacji europejskich komputerów kwantowych EuroHPC zlokalizowany w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym to najlepszy dowód na to, że jesteśmy w Polsce gotowi i aktywnie uczestniczymy w rozwoju krytycznych oraz przełomowych technologii kwantowych w skali całej Europy. Przyszła infrastruktura komputerów kwantowych w Europie budowana z aktywnym udziałem Polski będzie wspierać rozwój szerokiej gamy zastosowań technologii kwantowych o znaczeniu przemysłowym, naukowym i społecznym Europy, dodając nowe możliwości do istniejącej klasycznej infrastruktury superkomputerowej – podkreśla koordynator projektu EuroQCS-Poland, dr hab. inż. Krzysztof Kurowski.

Instalacja systemu zacznie się w połowie roku 2025.

Źródło: https://www.pcss.pl/

Czytaj także: 30 lat CERN