Aktualności
Życie akademickie
10 Lipca
Fot. Dieter Kühl
Opublikowano: 2024-07-10

Za rok instalacja pierwszego europejskiego komputera kwantowego EuroQCS-Poland

W połowie przyszłego roku w Poznaniu rozpocznie się instalacja pierwszego europejskiego komputera kwantowego EuroQCS-Poland. Całkowity koszt przedsięwzięcia przekracza 12 milionów euro.

Maszyna stanie w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym afiliowanym przy Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN. Kontrakt, którego efektem będzie instalacja komputera kwantowego, podpisały EuroHPC JU – właściciel EuroQCS-Poland oraz firma AQT. Powstanie on w oparciu o technologię spułapkowanych jonów. W jego wnętrzu znajdzie się ponad dwadzieścia programowalnych kubitów.

Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe stoi na czele konsorcjum EuroQCS-Poland, w skład którego wchodzi jeszcze dwóch polskich partnerów: Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i Creotech Instruments SA, 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 zapewni Ministerstwo Cyfryzacji.

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 – mówi Krzysztof Gawkowski, wicepremier i minister cyfryzacji.

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.

Rok temu EuroHPC JU podpisało porozumienia dotyczące rozlokowania i zarządzania komputerami kwantowymi EuroHPC z sześcioma europejskimi miastami. Poznań został wybrany na pierwszą lokalizację nieprzypadkowo. Od ponad 30 lat działalność PCSS jest związana z budową infrastruktury informatycznej nauki oraz rozwojem
zaawansowanych technologii informacyjno-komunikacyjnych i ich szerokiego spektrum zastosowań na rzecz
cyfrowej nauki, gospodarki i społeczeństwa. Do tej pory Centrum realizowało ponad 270 projektów unijnych.

Dysponując nowoczesną, ogólnokrajową siecią światłowodową PIONIER, poznańska jednostka łączy potencjał badawczy polskich ośrodków naukowych z dostępem do europejskich i światowych instytucji; w ramach tej sieci polscy naukowcy już od kilku lat mają bezpośrednie połączenie z Europejską Organizacją Badań Jądrowych CERN. W ramach projektów NLPQT (Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych), PRACE-LAB2 oraz EuroHPC PL, znajdujących się na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej (PMIB), poznańskie Centrum prowadzi prace badawczo-rozwojowe w zakresie nowych zastosowań technologii kwantowych.

W PCSS uruchomiono także pierwszy w Polsce system kryptografii kwantowej, która działa w operacyjnym środowisku telekomunikacyjnym i zapewnia bezpieczne połączenia sieciowe z wykorzystaniem innowacyjnych rozwiązań wykorzystujących w praktyce technologie kwantowe do komunikacji sieciowej. PCSS realizuje projekt PIONIER-Q, w ramach którego jest budowana dedykowana sieć komunikacji kwantowej na bazie infrastruktury sieci PIONIER. Sieć PIONIER-Q obejmuje oraz łączy wszystkie centra KDM w Polsce oraz udało się podłączyć część jednostek MAN (Miejska Sieć Komputerowa – Metropolitan Area Network). Ponadto na sieci PIONIER-Q zostanie zrealizowanych szereg scenariuszy wykorzystania. W marcu tego roku ukończono instalację infrastruktury PIONIER-Q i zbudowano łącznie 1770 km łączy w technologii Quantum Key Distribution.

EuroHPC JU to stworzony w 2018 roku prawny podmiot zapewniający środki finansowe, którego celem jest
umożliwienie Unii Europejskiej oraz krajom partycypującym w Euro HPC koordynację wspólnych działań
i skupianie zasobów. Dzięki temu Europa ma stać się liderem w dziedzinie superkomputingu. Aby osiągnąć ten
cel, EuroHPC rozmieścił dziewięć superkomputerów w całej Europie. Trzy z nich znajdują się w pierwszej
dziesiątce najmocniejszych superkomputerów na świecie: LUMI (Finlandia), Leonardo (Włochy) i MareNostrum 5 (Hiszpania). Niezależnie od lokalizacji tych maszyn europejscy naukowcy oraz użytkownicy z sektora publicznego i przemysłowego mogą czerpać z nich korzyści poprzez EuroHPC Access Calls.

MK, źródło: PCSS

Dyskusja (0 komentarzy)