Článek
V národním superpočítačovém centru IT4Innovations při VŠB – Technické univerzitě Ostrava byl v úterý slavnostně spuštěn první kvantový počítač v Česku. Počítač pojmenovaný VLQ je v Evropě druhým veřejně dostupným takovým počítačem. Kvantové počítače dokážou například vyřešit úlohy, které by pro klasické počítače byly časově příliš náročné, řekl ředitel IT4Innovations Vít Vondrák.
VLQ bude dostupný pro evropské výzkumné instituce, univerzity, průmyslové firmy i veřejný sektor. Počítač stál zhruba 125 milionů korun. Polovinu nákladů zaplatil společný evropský podnik pro vysoce výkonné počítání EuroHPC JU, druhou polovinu evropské konsorcium LUMI-Q, které počítač bude provozovat a do nějž jsou zapojeny Česko, Belgie, Dánsko, Finsko, Nizozemsko, Norsko, Polsko a Švédsko.
„Budeme ho využívat pro účely české výzkumné komunity, ale samozřejmě jsme připraveni poskytovat kapacity i privátnímu sektoru, případně veřejnému sektoru,“ řekl Vondrák. VLQ umožní zkoumat nové algoritmy a aplikace kupříkladu v oblasti kvantového strojového učení, při vývoji léků a vakcín, navrhování nových materiálů, optimalizaci dopravy či v bezpečnosti a obraně.
„Potenciál kvantových počítačů je obrovský. Dneska jsme ale někde na počátku,“ řekl Vondrák. Jedna z prvních aplikací, které se v Ostravě připravují, se bude věnovat čištění družicových snímků.
„Nachází využití i v kryptografii, kde umožní výzkum nového typu šifrování a podobně. Zkoušíme i zajímavé úlohy v případě například materiálového výzkumu nebo vývoje léčiv, které jsou založené na kvantově mechanických výpočtech,“ řekl ředitel.
Kvantový počítač ale neumí efektivně řešit některé úlohy, které umí řešit klasické počítače, proto oba typy počítačů propojují. „Části výpočtů, které se více hodí na klasické počítače, běží tam a ty, které jsou více vhodné na kvantové, se posunou na kvantové počítače. Toto je asi v tuto chvíli, řekněme, nejvíce přínosný přístup, který by mohl přinést poměrně brzy nějaké opravdu reálné aplikace využití kvantových počítačů. A to je mimochodem i náš případ, protože propojujeme superpočítač Karolinu s kvantovým počítačem VLQ,“ řekl Vondrák.
Kvantové počítače vyřeší složité úlohy
VLQ disponuje 24 fyzickými qubity s unikátní hvězdicovou topologií. Tato technologie nabízí spojení mezi qubity, které výrazně zvyšuje efektivitu kvantových výpočtů, a tím odlišuje VLQ od konkurenčních strojů.
„Kvantové počítače mají obrovský význam pro velmi složité úlohy, které mají exponenciální složitost,“ řekl Vondrák. Jak složitost úloh roste, pro klasické počítače se stávají nemožnými k řešení nebo by to trvalo příliš dlouho. „Kvantové počítače jsou schopny to vyřešit. Proto by znamenalo širší nasazení kvantových počítačů obrovský průlom v různých oblastech, v materiálových vědách, ve vývoji léčiv. Zatím jsme na počátku téhle cesty, nicméně musíme začít s tím dělat, musíme pochopit, jak to funguje, musíme vyvíjet algoritmy i technologie,“ řekl.
Jako příklad uvedl rozklad prvočísel, který je základem kryptografie. „Zatímco klasické počítače mohou pracovat měsíce nebo roky, aby tento rozklad udělaly, kvantové počítače se mohou dostat na minuty,“ řekl Vondrák.
Kvantové počítače podle něj používají úplně jiný styl uvažování než klasické počítače. „To pochopitelně s sebou přináší velmi důležitý krok, a to vzdělávat lidi, aby uměli s nimi pracovat, aby je uměli programovat. Je potřeba vynaložit velké úsilí, abychom takovéto mladé odborníky měli,“ řekl ředitel.
Prorektor VŠB-TUO pro vědu, výzkum a doktorská studia Jan Platoš řekl, že informatika je dlouhodobě nejúspěšnější obor, který škola má, a zájem studentů o zaměření na kvantové výpočty každým rokem roste. „To, že máme počítač fyzicky přímo v Ostravě, je skvělé lákadlo pro studenty, protože nejenomže na tom můžou počítat, ale zároveň ho můžou i vidět,“ řekl prorektor.
Národní superpočítačové centrum IT4Innovations je výzkumným, vývojovým a inovačním centrem v oblasti vysoce výkonného počítání (HPC), datových analýz (HPDA), kvantového počítání (OC) a umělé inteligence (AI) a jejich využití v dalších vědeckých, průmyslových i společenských oborech. Od roku 2013 provozuje nejvýkonnější superpočítačové systémy v Česku. Poskytuje je jak českým, tak zahraničním výzkumným týmům z akademické i soukromé sféry.
