Pierwsze komputery kwantowe w Polsce i Europie

Europejskie Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC JU) pod koniec 2022 roku wyłoniło sześć lokalizacji w całej Unii Europejskiej, które zostaną właścicielami i operatorami pierwszych komputerów kwantowych EuroHPC. Są to Czechy, Niemcy, Hiszpania, Francja, Włochy i Polska. Celem nowego programu EuroHPC – EuroQCS (European Quantum Computing and Simulation) jest umieszczenie na terenie tych krajów komputerów kwantowych oraz ich integracja z systemami superkomputerowymi. Nowe systemy kwantowe, oparte na europejskiej technologii, będą dostępne przede wszystkim do celów badawczo-rozwojowych dla szerokiego grona użytkowników w całej Europie, w tym dla środowisk naukowych, jak również dla przemysłu i sektora publicznego. Wybrane w konkursie systemy kwantowe z założenia zapewniają różnorodność technologii i architektur kwantowych, umożliwiając europejskim użytkownikom testowanie kilku różnych, praktycznych implementacji systemów obliczeń kwantowych połączonych z klasycznymi superkomputerami.

PCSS jest koordynatorem i inicjatorem konsorcjum EuroQCS-Poland, a jednocześnie miejscem instalacji europejskiego komputera kwantowego opartego na technologii uwięzionych jonów. W konsorcjum EuroQCS-Poland uczestniczą ponadto Centrum Fizyki Teoretycznej PAN oraz firma Creotech Instruments S.A. Technologie kwantowe są również ważnym obszarem prac rozwojowych Uniwersytetu Łotewskiego, który jako międzynarodowy partner z Europy Środkowo-Wschodniej dołączył do konsorcjum EuroQCS-Poland. W połowie 2023 roku oficjalnie EuroHPC JU podpisało umowę z PCSS na instalację komputera kwantowego oraz uruchomiło procedurę zakupu i instalacji niezbędnych komponentów technologicznych w ramach pierwszego zadania EuroQCS-Poland, która jeszcze z końcem roku może doczekać się pozytywnego rozstrzygnięcia. Tym samym bardzo ważny element europejskiej infrastruktury komputerów kwantowych EuroHPC pojawi się w najbliższych miesiącach w Polsce. Nowa instalacja komputera kwantowego wykorzystującego technologię uwięzionych jonów musi umożliwiać integrację z istniejącą infrastrukturą centrum danych PCSS. Nowy komputer kwantowy ma oferować wsparcie realizacji wszystkich technicznych operacji, zapewniając wysoką dostępność i interoperacyjność nowego systemu.

W ramach prac integracyjnych zakłada się w konsorcjum EuroQCS-Poland pełną integrację na poziomie sprzętowym i programowym komputera kwantowego z systemami HPC oraz udostępnienie odpowiednich interfejsów programistycznych i komunikacyjnych dla potencjalnych użytkowników. Zgodnie z wymaganiami EuroHPC JU instalacja komputera kwantowego powinna wykorzystać lokalizację węzła sieci GÉANT w PCSS. Umożliwi to szybką i efektywną ekonomicznie integrację komputera kwantowego z ogólnoeuropejską infrastrukturą GÉANT, a w przyszłości z federacyjnym i rozproszonym w sześciu lokalizacjach środowiskiem łączącym instalacje europejskich komputerów kwantowych. Do końca 2023 roku w PRACE-LAB2 i EuroHPC PL udostępnionych zostało pierwsze w Polsce i Europie dwie instalacje optycznych komputerów kwantowych zintegrowane z komunikacją kwantową i usługi symulatorów kwantowych uruchamianych na nowych zasobach superkomputerów w PCSS.

dr hab. inż. Krzysztof Kurowski
Zastępca Pełnomocnika Dyrektora IChB PAN ds. PCSS