Komputer kwantowy na Politechnice Wrocławskiej. "To są rzeczy wykraczające poza zdrowy rozsądek"

• Komputer kwantowy na Politechnice Wrocławskiej
• Niewyobrażalne moce
• Nowy kierunek - informatyka kwantowa

Komputer kwantowy na Politechnice Wrocławskiej

Jednostka „IQM Spark” znajduje się w budynku Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego Politechniki Wrocławskiej. Nadano jej imię „Odra 5”.

Rektor uczelni prof. Arkadiusz Wójs podkreślił, że to pierwszy w Polsce i w tej części Europy Środkowo-Wschodniej komputer operujący w takiej technologii. - Oby po latach okazało się, że to jest start nowej ery, jeśli chodzi o rozwój informatyki – mówił Wójs.

„Odra 5” bazuje na technologii niskotemperaturowych, nadprzewodzących kubitów i pracuje w temperaturze 10 mK (milikelwinów), czyli minus 273,14 st. C.

Prof. Wojciech Bożejko, kierownik Katedry Systemów Sterowania i Mechatroniki Politechniki Wrocławskiej, w rozmowie z PAP powiedział, że procesor tego komputera utrzymywany jest w temperaturze niższej niż w kosmosie. -To jest naprawdę technologia kriogeniczna, bardzo wyrafinowana – mówił naukowiec.

Wyjaśnił, że różnica pomiędzy tradycyjnymi komputerami a kwantowymi polega na tym, że kwantowe operują na kubitach, czyli takich obiektach, które są równocześnie zerami i jedynkami w tym samym momencie.

Niewyobrażalne moce

- Wszystkie obliczenia wykonywane są na takich bytach, które nie decydują się, można powiedzieć, na bycie zerem ani jedynką aż do końca tych obliczeń. I to daje niesamowite możliwości, dlatego że w klasycznym komputerze po prostu jest stan niskiego albo wysokiego napięcia, czyli 0 albo 1, albo namagnesowania - to można różnie realizować. Natomiast to jest zawsze zdeterminowane, znaczy jest 0 lub 1. A tu (w komputerze kwantowym - PAP) jest równocześnie 0 i 1 – wyjaśniał. Dodał, że moc obliczeniowa komputera, który ma pięć kubitów jest dwa razy większa niż komputera, który ma cztery kubity.

- Wyobraźmy sobie, co się dzieje, jak komputer ma tysiąc kubitów; to są moce zupełnie niewyobrażalne. Jeżeli na przykład zastosujemy taki komputer do symulacji, to możliwości stają się wręcz nieograniczone – mówił profesor.

Dodał, że za pomocą tysiąca kubitów komputer byłby w stanie wygenerować „znacznie więcej stanów niż jest wszystkiego we wszechświecie”. „To łamie umysł, że tak powiem. To są rzeczy wykraczające poza taki zdrowy rozsądek, że można mieć czegoś więcej, niż w ogóle jest wszystkich cząstek elementarnych we wszechświecie” – mówił.

Pięciokubitowy komputer kosztował 4 mln zł. Prof. Bożejko wskazał, że to niska cena, ponieważ – jak mówił - IBM sprzedaje komputery kwantowe nawet za 200 mln dolarów.

Nowy kierunek - informatyka kwantowa

Na wrocławskiej uczelni komputer kwantowy będzie wykorzystywany do badania i rozwijania technologii związanych z programowaniem takich jednostek. - Wykorzystując ten komputer do badań i edukacji przygotowujemy się na pracę na większych komputerach kwantowych. Cała zabawa zaczyna się mniej więcej od 150 kubitów. To skala, w której jesteśmy w stanie wykazać tak zwaną supremację kwantową. To jest taki Święty Graal informatyki kwantowej: pokazać, że komputer kwantowy zrobił coś szybciej niż dowolna inna maszyna – mówił naukowiec.

Dodał, że na Politechnice Wrocławskiej planowane jest utworzenie kierunku informatyka kwantowa, który będzie kształcił informatyków do pracy z technologiami kwantowymi. - Należy pamiętać, że współczesne kształcenie informatyków jest oparte w 100 proc. na klasycznych maszynach. I to - można nawet powiedzieć - jednoprocesorowych. To jest taka klasyczna informatyka, która od lat 70. zeszłego wieku w niewielkim stopniu się zmieniła – mówił.

Prof. Bożejko wyjaśnił, że wejście w informatykę kwantową wymaga znacznie większego zakresu znajomości podstaw matematycznych. - To są operacje na macierzach, więcej algebry; elementy wyższej matematyki są niezbędne, żeby w ogóle zacząć rozumieć, jak to działa – mówił podkreślając, że do programowanie komputerów kwantowych trzeba dopiero wykształcić specjalistów, ponieważ tych komputerów po prostu wcześniej nie było. - To jest bardzo specyficzna wiedza i niełatwo dostępna – dodał naukowiec.