Konsorcjum LUMI-Q coraz bliżej uruchomienia komputera kwantowego

Komputer zostanie zainstalowany w Narodowym Centrum Superkomputerowym IT4Innovations w Ostrawie w Czechach w 2024 roku i stanie się pierwszym czeskim komputerem kwantowym, który będzie również dostępny dla polskiego i europejskiego środowiska naukowego. Umowa podpisana z EuroHPC JU reguluje role, prawa i obowiązki stron. Planowany do uruchomienia w niedługim czasie proces zakupu komputera kwantowego będzie nadzorowany bezpośrednio przez EuroHPC JU. 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.

- Podpisanie umowy na hostowanie komputera kwantowego LUMI-Q w Czechach to ważny kamień milowy nie tylko dla czeskiego środowiska naukowego w dziedzinie komputerów i algorytmów kwantowych, ale także znaczący krok w kierunku rozwoju europejskich zasobów obliczeń kwantowych. Wraz z innymi europejskimi partnerami, tworzymy ważny element przyszłego postępu naukowego w obliczeniach kwantowych i ich zastosowaniach – powiedział Branislav Jansik, Dyrektor ds. Usług Superkomputerowych IT4Innovations i koordynator projektu LUMI-Q.

Konsorcjum LUMI-Q, które skupia 9 krajów europejskich: Belgię, Czechy, Danię, Finlandię, Niemcy, Holandię, Norwegię, Polskę i Szwecję, 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 Krakowie.

- 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 ACK Cyfronet AGH.

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. Wiatr.

Jednostki współpracujące w ramach Konsorcjum LUMI-Q:

• Koordynator: VSB – Technical University of Ostrava, IT4Innovations National Supercomputing Center, Czechy
• CSC – IT Center for Science, Finlandia 
• VTT Technical Research Centre of Finland Ltd, Finlandia
• Chalmers University of Technology, Szwecja
• Danish Technical University, Dania
• Akademickie Centrum Komputerowe Cyfronet AGH, Polska
• Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika, Polska
• Sigma2 AS, Norwegia
• Simula Research Lab, Norwegia
• SINTEF AS, Norwegia
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Niemcy
• University of Hasselt, Belgia
• TNO Netherlands Organisation for Applied Scientific Research, Holandia
• SURF BV, Holandia