Národní superpočítačové centrum získalo první kvantový počítač v Česku. Bude umístěný v centru IT4Innovations při Vysoké škole báňské - Technické univerzitě v Ostravě.
V Ostravě spustili v úterý první kvantový počítač v Česku. Bude fungovat v národním superpočítačovém centru IT4Innovations při VŠB - Technické univerzitě Ostrava. Počítač za zhruba 125 milionů korun dostal jméno VLQ.
Dodavatelem je finská společnost IQM Quantum Computers. Polovinu nákladů zaplatí společný evropský podnik pro vysoce výkonné počítání EuroHPC JU, druhou polovinu financuje LUMI-Q. Technologie, na níž je postavený, umožňuje provádění velmi složitých kvantových algoritmů.
Má být k dispozici širokému spektru evropských uživatelů, od vědecké komunity po průmysl a veřejný sektor. Připravovaná kvantová výpočetní infrastruktura podpoří vývoj různých aplikací s průmyslovým, vědeckým a společenským významem pro Evropu a rozšíří evropskou superpočítačovou infrastrukturu o nové možnosti.
Co jsou kvantové počítače
Kvantové počítače představují nový směr vývoje informačních technologií s obrovským počítačovým výkonem. Jejich základem jsou takzvané kvantové bity neboli qubity, které spolu vzájemně komunikují na principech kvantové mechaniky. Díky superpozici a provázanosti mají nekonečný počet možných stavů mezi 0 a 1 a jejich výpočetní výkon je tak oproti klasickým počítačům mnohonásobně větší. Mohou tak vypočítat desítky kombinací najednou, a ne po jedné, jak to je u běžných počítačů.
Velmi jednoduše je princip těchto počítačů popsaný v tomto článku:
Tyto počítače jsou ale zatím snadno náchylné k chybám, hlavně když jsou vystavené rušivým vlivům z okolí, jako jsou teplotní výkyvy nebo elektromagnetické rušení. Vylepšování technologií na opravu těchto chyb je proto stále zásadním úkolem. Jedním ze způsobů, jak systém zlepšit, je zvýšit počet qubitů.
Počet qubitů říká, kolik kvantových jednotek počítač zvládne současně používat. Ostravský systém bude obsahovat 24 fyzických qubitů napojených na centrální rezonátor. Čím více jich má, tím složitější výpočty může teoreticky provádět. Skutečný výkon záleží ale i na tom, jak přesně a stabilně to dokáže. Teoreticky umožňuje 256 qubitů kvantovým počítačům uchovávat a pracovat s 2256 (dva na dvouset padesátou šestou) různými stavy současně, což je více než odhadovaný počet atomů ve vesmíru. Neznamená to ale, že počítač reálně dosahuje takového výkonu.
Kde se vzaly kvantové počítače
Výzkum kvantových počítačů započal na počátku 80. let 20. století. Jedním z prvních proponentů byl americký fyzik Richard Feynman, nositel Nobelovy ceny, který se zabýval reakcemi elementárních částic. Rychlý rozvoj teorie kvantových počítačů a algoritmů nastal v 90. letech po objevení takzvaného Shorova algoritmu.
Hlavními hráči v tomto odvětví jsou velké technologické firmy IBM, Google ze společnosti Alphabet či Nvidia. Americká společnost IBM provozuje jednu z největších flotil kvantových počítačů na světě a v roce 2017 vytvořila kvantový počítač, který disponoval 50 qubity, což v té době představovalo významný vývojový mezník. V roce 2021 IBM otevřela první evropské kvantové centrum v Německu, kde firma instalovala dva kvantové procesory Eagle s 127 qubity. V témže roce firma zahájila v Tokiu provoz prvního japonského kvantového počítače pro komerční využití.
Kvantová technologie by měla být schopna řešit složité problémy, které nynější superpočítače nedokážou vyřešit nebo je neřeší dostatečně rychle. Podle společnosti IBM by úkoly, jejichž řešení by klasickému počítači trvalo tisíce let, mohly kvantové počítače vyřešit za několik minut. Konkurence ve vývoji kvantových počítačů se mezi zeměmi vyostřuje, protože se očekává, že budou využívány pro širokou škálu aplikací ve finančním či farmaceutickém sektoru a v řadě dalších odvětví.
