Aktualności
Badania
01 Lutego
Fot. Michał Parniak
Opublikowano: 2021-02-01

Na rzecz koordynacji badań kwantowych

Osiem instytucji naukowych podpisało list intencyjny dotyczący koordynacji działań na rzecz rozwoju polskich badań kwantowych. Sygnatariusze liczą na ustanowienie długofalowego programu rozwoju tej dziedziny badań.

List intencyjny podpisali w ostatnim tygodniu stycznia przedstawiciele: Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Gdańskiego, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN, Uniwersytetu Jagiellońskiego, Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, Politechniki Wrocławskiej oraz Instytutu Fizyki PAN.

Chcemy być głosem środowiska i partnerem do rozmów z władzami publicznymi o wykorzystaniu technologii kwantowych, m.in. dla wzmocnienia pozycji gospodarczej Polski – przyznaje prof. Konrad Banaszek, kierownik Centrum Optycznych Technologii Kwantowych na Uniwersytecie Warszawskim. Partnerem tej jednostki jest Uniwersytet w Oksfordzie.

Zastosowanie technologii kwantowych może przynieść rewolucyjne zmiany w medycynie, metrologii, robotyce, telekomunikacji i cyberbezpieczeństwie, bankowości, a także symulacjach układów złożonych. Polscy badacze mają wybitne osiągnięcia, jeśli chodzi o podstawy teoretyczne. Fundamentalne prace na temat splątania kwantowego powstały w latach 90. ubiegłego stulecia na Uniwersytecie Gdańskim. Ośrodki warszawski i krakowski mają długie tradycje w zakresie optyki kwantowej, z której wyrasta większość obecnych badań dotyczących nowych sposobów komunikacji, detekcji, metrologii i obrazowania. Naukowcy z UMK w Toruniu pracują z kolei nad bardzo precyzyjnymi zegarami atomowymi, które mogą być wykorzystywane w nawigacji w przestrzeni kosmicznej. Podpisany w ubiegłym tygodniu list intencyjny to pierwszy krok do koordynacji przedsięwzięć prowadzonych w różnych ośrodkach naukowych w Polsce.

To szansa na stworzenie silnej organizacji, która będzie mogła odegrać istotną rolę w Europie. Konsorcjum będzie pomocne w działaniach na arenie krajowej i w kontaktach z kołami biznesowymi, coraz bardziej świadomymi korzyści z potencjału technologii kwantowych. Nasze środowisko powinno mówić jednym głosem w dialogu z instytucjami państwowymi – podkreśla prof. Marek Żukowski, lider Międzynarodowego Centrum Teorii Technologii Kwantowych Uniwersytetu Gdańskiego. To ośrodek, który powstał we współpracy z Instytutem Optyki Kwantowej i Informatyki Kwantowej Austriackiej Akademii Nauk w Wiedniu w ramach programu Międzynarodowe Agendy Badawcze, realizowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej.

W poszukiwaniu zastosowań technologii kwantowych naukowcy z Torunia i Gdańska współpracują m.in. z firmą Syderal, dostarczającą rozwiązania z zakresu elektroniki i oprogramowania dla przemysłu kosmicznego. Badacze z Warszawy współpracują z firmą EXATEL, operatorem telekomunikacyjnym, obsługującym największe organizacje z sektora publicznego. Zabezpieczenie sieci przed atakiem z użyciem technologii kwantowych może stać się w niedalekiej przyszłości poważnym wyzwaniem, istotnym z perspektywy zagwarantowania suwerenności technologicznej.

Optyka kwantowa poszerza zakres technologii dostępny dla różnych zastosowań telekomunikacji i cyberbezpieczeństwa, jak choćby kryptografia kwantowa mówi dr hab. Teodor Buchner, wykładowca Politechniki Warszawskiej, który w EXATEL zajmuje się projektami badawczo-rozwojowymi.

EXATEL wdrożył pierwsze własne rozwiązanie TAMA do obrony przed tak zwanymi atakami DDoS. Firma rozwija również w ramach grantów NCBiR własne rozwiązania telekomunikacyjne.

Wdrażanie rozwiązań w zakresie cyberbezpieczeństwa czy telekomunikacji, stworzonych w partnerstwie ze środowiskiem naukowym, daje dużą przewagę konkurencyjną, co stanowi ciekawy kierunek rozwoju nie tylko dla nas, ale także dla polskiej optoelektroniki czy przemysłu kosmicznego – dodaje dr Buchner.

Na całym świecie trwa właśnie wyścig nad rozwojem badań i poszukiwaniem zastosowań technologii kwantowych. Amerykańskie ośrodki naukowe i korporacje technologiczne koncentrują się m.in. na budowie komputera kwantowego, który będzie miał nieporównywalnie większą moc obliczeniową od obecnych komputerów. W Europie zaawansowane są badania dotyczące sensorów kwantowych i łączności kwantowej.

W listopadzie 2018 roku Unia Europejska zainicjowała dziesięcioletni Quantum Technologies Flagship, z ponadmiliardowym budżetem, dla zapewnienia Europie roli lidera w technologiach kwantowych.

Fizyka kwantowa, możliwość inżynierii pojedynczych układów fizycznych, otwiera nowe perspektywy technologiczne, z czego zdają sobie sprawę wszystkie mocarstwa naukowe na świecie. Stawką tego wyścigu jest zdobycie przewagi i odniesienie jak największych korzyści społeczno-ekonomicznych – podkreśla prof. Marek Kuś z Centrum Fizyki Teoretycznej PAN, członek Strategicznego Komitetu Doradczego Quantum Technologies Flagship. Jego jednostka realizuje grant z programu TEAM-NET FNP „Komputery kwantowe w najbliższej przyszłości: wyzwania, optymalne implementacje i zastosowania praktyczne”.

Również w Kongresie USA, który przyjął National Quantum Initiative Act, nie było wątpliwości co do „uwolnienia niezwykłego potencjału” technologii kwantowych dla wzmocnienia ekonomii i bezpieczeństwa narodowego. Prace dotyczące technologii kwantowych nadzorowane są na poziomie federalnym. Zajmuje się tym Narodowe Biuro Koordynacji Białego Domu (White House National Quantum Coordination Office).

Podobnie do sprawy odnoszą się poszczególne kraje europejskie. W lipcu 2020 roku niemiecka minister badań zapowiedziała przeznaczenie dwóch miliardów euro z niemieckiego Funduszu Wsparcia po pandemii na badania prowadzące do stworzenia eksperymentalnego komputera kwantowego. W styczniu 2021 roku prezydent Emmanuel Macron w paryskim Centrum Nanonauki i Nanotechnologii mówił, że technologie kwantowe – podobnie jak badania nad sztuczną inteligencją i badania medyczne – są „kluczem do przyszłości, który Francja absolutnie musi mieć w swoich rękach”. Zadeklarował, że w ciągu najbliższych pięciu lat jego kraj zainwestuje 1,8 mld euro (1 mld z budżetu, 800 mln m.in. z pieniędzy unijnych i od przedsiębiorstw) w rozwój technologii kwantowych.

Zapowiedzi zaangażowania w rozwój technologii kwantowych padały również ze strony przedstawicieli polskich władz. W lipcu 2019 roku ówczesny minister nauki i szkolnictwa wyższego podpisał deklarację dotyczącą włączenia się Polski w prace na rzecz powstania sieci EuroQCI, dzięki której państwa europejskie będą mogły komunikować się w sposób zapewniający maksymalne bezpieczeństwo.

Wszystkie nasze ośrodki naukowe mają duży potencjał, udokumentowany uczestnictwem w projektach europejskich, publikacjami, nagrodami, patentami i kontaktami z przemysłem. Ten potencjał trudno jest jednak utrzymać od grantu do grantu – mówi prof. Banaszek.

Dlatego sygnatariusze listu intencyjnego liczą na wsparcie władz publicznych i ustanowienie długofalowego programu rozwoju badań kwantowych, podobnego do tych, które funkcjonują w innych krajach.

MK

 

Dyskusja (0 komentarzy)