Poznań wszedł do kwantowej ekstraklasy. Komputer kwantowy IQM Radiance 5 może zmienić przyszłość polskiej technologii

Jeszcze kilka lat temu komputer kwantowy w Polsce wydawał się czymś odległym — bardziej wizją z konferencji technologicznych niż realnym elementem polskiej infrastruktury naukowej. Dziś sytuacja wygląda inaczej. Poznań oficjalnie dołączył do europejskiej mapy zaawansowanych technologii kwantowych. Na Politechnice Poznańskiej uruchomiono komputer IQM Radiance 5 — nowoczesny system kwantowy, który ma służyć nauce, edukacji oraz rozwojowi nowych technologii przyszłości.

To wydarzenie ma znaczenie dużo większe niż sama instalacja kolejnego urządzenia badawczego. W praktyce oznacza bowiem, że Polska zaczyna budować własne kompetencje w jednym z najbardziej strategicznych obszarów XXI wieku.

5 kubitów, które mogą zmienić polską naukę

IQM Radiance 5 to komputer wykorzystujący technologię nadprzewodzących kubitów. W obecnej konfiguracji system posiada pięć kubitów, ale jego architektura pozwala na dalszą rozbudowę — nawet do około 150 kubitów w przyszłości. W świecie komputerów klasycznych liczby te mogą wydawać się niewielkie, jednak komputery kwantowe działają według zupełnie innych zasad niż tradycyjne procesory.

Klasyczne komputery operują na bitach przyjmujących wartości 0 lub 1. Kubity mogą natomiast znajdować się w wielu stanach jednocześnie dzięki zjawiskom mechaniki kwantowej, takim jak superpozycja i splątanie kwantowe. To właśnie dlatego technologia kwantowa budzi dziś tak ogromne zainteresowanie największych światowych koncernów i instytutów badawczych.

Komputer kwantowy nie zastąpi laptopa

W praktyce komputery kwantowe mają w przyszłości pomagać w rozwiązywaniu problemów, które dla klasycznych superkomputerów są niezwykle trudne lub wręcz niemożliwe do efektywnego przeliczenia.

Mowa między innymi o:

• projektowaniu nowych leków i materiałów,
• modelowaniu reakcji chemicznych,
• rozwoju sztucznej inteligencji,
• optymalizacji transportu i energetyki,
• kryptografii oraz cyberbezpieczeństwie,
• zaawansowanych symulacjach naukowych.

AI i kwanty. Czy właśnie zaczyna się nowa era technologii?

Szczególnie interesujący wydaje się kierunek łączenia obliczeń kwantowych ze sztuczną inteligencją. Już dziś Politechnika Poznańska zapowiada rozwój środowiska hybrydowego, integrującego klasyczne systemy HPC (High Performance Computing) z obliczeniami kwantowymi i AI. Dla świata technologii może to mieć ogromne znaczenie w kolejnych dekadach.

Dzisiejsza sztuczna inteligencja — mimo spektakularnych możliwości — nadal opiera się głównie na gigantycznej mocy klasycznych kart graficznych GPU. Trening dużych modeli AI wymaga ogromnych ilości energii, czasu i infrastruktury. Technologie kwantowe mogą w przyszłości przyspieszyć wybrane procesy optymalizacji i analizy danych, otwierając drogę do powstania nowej generacji systemów AI.

Eksperci podkreślają jednak, że komputery kwantowe nie zastąpią klasycznych komputerów. Przynajmniej nie w najbliższych latach. Najbardziej prawdopodobny scenariusz to rozwój systemów hybrydowych, w których klasyczne centra danych współpracują z procesorami kwantowymi przy najbardziej wymagających zadaniach. Dlatego tak ważne jest, że Polska zaczyna inwestować w kompetencje już teraz.

Polska przestaje tylko doganiać Zachód

Uruchomienie IQM Radiance 5 to nie zwykły zakup sprzętu, a przede wszystkim inwestycja w ludzi — studentów, naukowców, programistów i inżynierów, którzy będą mogli pracować na realnym systemie kwantowym bez konieczności wyjazdu za granicę. Właśnie ten aspekt wydaje się dziś kluczowy.

Technologie kwantowe przypominają pod pewnymi względami początki internetu lub rozwoju sztucznej inteligencji. W pierwszych etapach wiele osób traktowało je jako ciekawostkę naukową bez praktycznego zastosowania. Dopiero po latach okazało się, że kraje i firmy, które inwestowały najwcześniej, zdobyły ogromną przewagę technologiczną i gospodarczą.

Polska bardzo długo była przede wszystkim odbiorcą nowoczesnych technologii. Kupowaliśmy gotowe rozwiązania, wdrażaliśmy cudze systemy i szkoliliśmy specjalistów, którzy później często pracowali dla zagranicznych gigantów technologicznych. Dziś pojawia się szansa, by część tej historii napisać inaczej.

Poznań staje się jednym z najciekawszych ośrodków technologii kwantowych w Europie Środkowo-Wschodniej. Co istotne, tamtejsze środowisko naukowe rozwija jednocześnie kilka różnych podejść do obliczeń kwantowych — od technologii optycznych po systemy nadprzewodzące i pułapki jonowe. To tworzy unikalny ekosystem, który może przyciągać badaczy, granty i partnerów technologicznych z całego świata.

Komputer za 10 milionów złotych. Dlaczego to może być świetna inwestycja?

Warto również zauważyć, że inwestycja została sfinansowana ze środków publicznych. Koszt systemu wyniósł około 10 milionów złotych. Dla części osób może wydawać się to ogromną kwotą, jednak w kontekście światowego wyścigu technologicznego jest to raczej wejściówka do gry niż wydatek luksusowy. Bo prawdziwa stawka nie dotyczy samego urządzenia. Chodzi o przyszłość gospodarki, bezpieczeństwa cyfrowego i pozycji technologicznej kraju w kolejnych dekadach.

Jeżeli Polska chce być państwem tworzącym nowoczesne rozwiązania, a nie wyłącznie korzystającym z cudzych technologii, takie inwestycje będą konieczne.

Poznań wykonał właśnie bardzo ważny krok. Nie tylko dla uczelni czy regionu, ale być może również dla przyszłości polskiej nauki i technologii.

Stolica Wielkopolski od lat stawia na nowe technologie i cyfrowe innowacje. Zobacz także nasz wcześniejszy materiał o rozwoju technologicznej przestrzeni miasta: Poznań – Nowy iSpot w Starym Browarze, czyli technologia na co dzień

Od redakcji

Kubity (qubity)
Podstawowa jednostka informacji w komputerze kwantowym. W przeciwieństwie do zwykłych bitów (0 albo 1), kubit może jednocześnie reprezentować wiele stanów.

Superpozycja
Zjawisko mechaniki kwantowej pozwalające kubitowi znajdować się jednocześnie w kilku stanach naraz. Dzięki temu komputer kwantowy może analizować ogromną liczbę możliwości równocześnie.

Splątanie kwantowe
Nietypowe zjawisko fizyczne, w którym dwa kubity są ze sobą powiązane niezależnie od odległości. Zmiana jednego wpływa na drugi niemal natychmiast.

Nadprzewodzące kubity
Rodzaj technologii używanej w części komputerów kwantowych. Wymaga bardzo niskich temperatur — bliskich zeru absolutnemu — aby prąd elektryczny przepływał bez oporu.

Architektura modułowa
Budowa systemu w taki sposób, aby można go było łatwo rozbudowywać o kolejne elementy, bez tworzenia całego urządzenia od nowa.

GPU (Graphics Processing Unit)
Procesor graficzny używany dziś nie tylko do grafiki, ale także do sztucznej inteligencji i bardzo szybkich obliczeń matematycznych.

HPC (High Performance Computing)
Bardzo wydajne systemy komputerowe i superkomputery służące do skomplikowanych obliczeń naukowych i przemysłowych.

System hybrydowy
Połączenie różnych technologii obliczeniowych — np. klasycznych komputerów, sztucznej inteligencji i komputerów kwantowych — współpracujących ze sobą.

Mechanika kwantowa
Dziedzina fizyki opisująca zachowanie cząstek na poziomie atomów i elektronów. To właśnie na jej zasadach działają komputery kwantowe.

Optymalizacja
Proces znajdowania najlepszego rozwiązania problemu — np. najkrótszej trasy transportu, najtańszego zużycia energii lub najszybszego sposobu analizy danych.

Kryptografia
Technologie szyfrowania danych chroniące informacje przed przejęciem przez niepowołane osoby.

Cyberbezpieczeństwo
Ochrona komputerów, sieci i danych przed atakami hakerów, kradzieżą danych lub sabotażem cyfrowym.

Pułapki jonowe
Jedna z technologii budowy komputerów kwantowych. Zamiast nadprzewodników wykorzystuje pojedyncze jony „utrzymywane” za pomocą pól elektromagnetycznych.

Ekosystem technologiczny
Sieć współpracujących uczelni, firm, laboratoriów i specjalistów rozwijających wspólnie daną technologię.

Źródła: gov.pl, Politechnika Poznańska, Nauka w Polsce / PAP, Gość.pl, Enea Media, Arxiv – IQM & HPC/AI research.