Obliczenia kwantowe
W ramach wsparcia podmiotów realizujących zadania publiczne w sferze innowacji cyfrowych na rzecz nauki i społeczeństwa informacyjnego z inicjatywy Ministerstwa Cyfryzacji w lutym 2022 roku powołany został pierwszy w Europie Centralnej Polski Węzeł Obliczeń Kwantowych – IBM Quantum Innovation Center w PCSS. W ramach tej inicjatywy założono przeprowadzenie eksperymentalnych prac, w tym zadań analitycznych, programistycznych i integracyjnych.
W 2023 roku brytyjski producent komputerów kwantowych ORCA Computing został wybrany przez PCSS, by dostarczyć Centrum dwa komputery ORCA Computing PT-1, których konstrukcja oparta jest na kwantowych systemach fotonicznych. Systemy, które sfinansowano z krajowego projektu, zostały zainstalowane w centrum komputerów dużej mocy w Poznaniu. Ich wprowadzenie przyspieszy prace oparte na obliczeniach kwantowych w takich dziedzinach jak biologia, chemia i uczenie maszynowe. Systemy PT-1 zostały zakupione w ramach projektu EUROHPC-PL i pełnią rolę zaawansowanych kwantowych akceleratorów. Technologia zastosowana w komputerze ORCA wykorzystuje jako nośnik informacji pojedyncze fotony (pojedyncze „cząstki” światła). Dzięki temu system może w bardzo prosty sposób wejść w interakcję z technologiami sieciowymi, a jego struktura staje się modularna, “elastyczna”, łatwa w aktualizacji. Użycie przez ten komputer zastrzeżonej prawnie technologii multipleksowania do celów dostosowania parametrów czasowych, częstotliwościowych oraz sterowania drogą poruszania się pojedynczych fotonów, pozwala na ogromne skondensowanie danych, a co za tym idzie zrealizowanie kwantowego przetwarzania danych na pełną skalę przy użyciu o wiele mniejszej liczby komponentów.
W czerwcu 2025 roku EuroHPC JU zainaugurowało w PCSS instalację PIAST-Q. Była to pierwsza inauguracja komputera kwantowego EuroHPC, która stanowi kamień milowy w budowie europejskiej infrastruktury obliczeń kwantowych. Jest to również pierwsza infrastruktura EuroHPC zlokalizowana w Polsce. PIAST-Q, nazwany na cześć dynastii Piastów, pierwszej historycznej dynastii rządzącej Polską, to oparty na laserze komputer kwantowy z uwięzionymi jonami, zlokalizowany i obsługiwany przez PCSS. Został on dostarczony przez firmę AQT z Innsbrucku w Austrii. PIAST-Q zaoferuje europejskim użytkownikom wydajność 20 fizycznych kubitów oraz kilka unikalnych funkcjonalności:
• uniwersalne bramki kwantowe o wysokiej wierności — minimalizujące błędy obliczeniowe,
• długie czasy koherencji — zapewniające większe głębokości obwodów,
• łączność wszystkich kubitów (każdy z każdym) — zapewniająca większą stabilność i umożliwiająca obsługę programowalnych wielokubitowych bramek kwantowych.
Podobnie jak inne obecnie wdrażane komputery kwantowe EuroHPC, system ten zostanie zintegrowany z infrastrukturą obliczeń o wysokiej wydajności (HPC). PIAST-Q będzie w pierwszej kolejności połączony z superkomputerem ALTAIR, a następnie z superkomputerem PIAST-AI, oferując europejskim użytkownikom dostęp do hybrydowej architektury klasyczno-kwantowej.
Komunikacja kwantowa
W ramach prac prowadzonych w projekcie NLPQT (Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych) PCSS wyposażył swoje laboratoria w zaawansowane zestawy urządzeń pomiarowych oraz transmisyjnych. Zakupiono zestaw umożliwiający zbudowanie sieci połączeń kwantowej dystrybucji klucza. Jest to praktyczne wykorzystanie technologii komunikacji kwantowej do zestawienia szyfrowanych połączeń zabezpieczonych prawami mechaniki kwantowej. Urządzenia umożliwią PCSS kontynuowanie prac w zakresie technologii QKD, a w szczególności jej integracji z istniejącymi systemami optycznej transmisji danych oraz usługami. PCSS bierze udział w kilku europejskich projektach związanych z technologią QKD i dzięki pozyskanej infrastrukturze połączy działania w projektach krajowych i europejskich.
Zobacz więcej na temat technologii kwantowych: