Międzynarodowe konsorcjum LUMI-Q, którego członkiem jest ACK CYFRONET AGH, będzie współfinansować zakup oraz instalację w Czechach komputera kwantowego. Polscy naukowcy zyskają do niego dostęp za pośrednictwem koordynowanej przez Cyfronet Infrastruktury PLGrid.
Umowę na zakup i eksploatację komputera kwantowego przez międzynarodowe konsorcjum LUMI-Q podpisano 27 czerwca 2023 r. w Luksemburgu. Komputer zostanie zainstalowany w Narodowym Centrum Superkomputerowym IT4Innovations w Ostrawie w Czechach w 2024 r. i będzie również dostępny dla polskiego i europejskiego środowiska naukowego. Proces zakupu komputera kwantowego będzie nadzorowany bezpośrednio przez EuroHPC JU (Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali – European High Performance Computing Joint Undertaking). Koszty inwestycji mają wynieść maksymalnie 7 mln euro. Będą one w 50% współfinansowane z budżetu EuroHPC JU w ramach Programu Cyfrowa Europa (Digital Europe Programme) oraz w 50% ze składek krajów członkowskich konsorcjum LUMI-Q.
Konsorcjum LUMI-Q skupia dziewięć krajów europejskich (Belgię, Czechy, Danię, Finlandię, Niemcy, Holandię, Norwegię, Polskę oraz Szwecję) i ma na celu dostarczenie użytkownikom akademickim i przemysłowym komputera kwantowego opartego na nadprzewodzących kubitach o topologii gwiazdy. Jego zaletą jest to, że minimalizuje liczbę operacji zamiany, a tym samym umożliwia wykonywanie bardzo głębokich algorytmów kwantowych. Zakłada się, że będzie zawierał co najmniej 12 kubitów. Nowy komputer kwantowy będzie bezpośrednio połączony z superkomputerem EuroHPC KAROLINA, zlokalizowanym w IT4Innovations w Ostrawie. Ponadto planowane jest przyłączenie go do innych superkomputerów EuroHPC, zwłaszcza tych zlokalizowanych u innych członków konsorcjum LUMI-Q, takich jak najszybszy europejski superkomputer LUMI, czy superkomputer Helios, który będzie instalowany w ACK CYFRONET AGH.
– Dzięki integracji zasobów wytworzonych przez LUMI-Q z Infrastrukturą PLGrid również polscy badacze uzyskają możliwość korzystania ze zlokalizowanego w Ostrawie komputera kwantowego. To ważny krok dla rozwoju nie tylko krajowej nauki, ale też gospodarki, biorąc pod uwagę, że użytkownikami będą mogły zostać zarówno instytucje naukowe, jak i gospodarcze – mówi prof. Kazimierz Wiatr, dyrektor Cyfronetu.
Komputery kwantowe mają rewolucyjny potencjał do wprowadzenia nowego podejścia do obliczeń i rozwiązywania niezwykle złożonych obliczeniowo problemów. W przeciwieństwie do klasycznych komputerów, które pracują z bitami binarnymi, komputery kwantowe wykorzystują bity kwantowe (kubity) do wykonywania obliczeń równoległych i manipulowania zjawiskami kwantowymi, takimi jak superpozycja i splątanie kwantowe. Daje im to wyjątkową zdolność efektywnego rozwiązywania problemów zbyt trudnych dla klasycznych komputerów. Mogą to być problemy optymalizacyjne w celu rozwiązania problemu odbywania podróży, jak również problemy z zarządzaniem ruchem i portami. Obecnie opracowywane są inne zastosowania, które można znaleźć w niemal wszystkich dziedzinach nauki i gospodarki, takich jak przemysł motoryzacyjny, opracowywanie nowych baterii elektrycznych, energia, finanse, farmacja, chemia kwantowa, kryptografia, kwantowe uczenie maszynowe i wiele innych. Komputery kwantowe mogą radykalnie wpłynąć na badania naukowe i rozwój technologiczny we wszystkich dziedzinach, od fizyki i chemii po sztuczną inteligencję i bioinformatykę.
– Jako część konsorcjum LUMI-Q jesteśmy zaangażowani w rozwój i dostarczanie społeczności naukowej komputera kwantowego zdolnego do rozwiązywania złożonych problemów obliczeniowych i przesuwania granic współczesnej nauki – dodaje prof. Kazimierz Wiatr.
Jednostki współpracujące w ramach Konsorcjum LUMI-Q: