Datum zveřejnění: 
30. 1. 2024
Studenti ČVUT se připojili na superpočítač firmy IBM, jak ho využijí třeba při prevenci nemocí v energetice nebo ve strojírenství?

Karolína Burdová, redaktorka

Studenti ČVUT můžou nově využívat americký superpočítač. Univerzita se jako první v Česku připojila ke kvantové počítačové síti IBM, má tak přístup k jedněm z nejlepších kvantových výpočetních systémů na světě.

"Na vizualizaci nalevo vidíme molekulu vodíku, kde dvě červené tečky znázorňují energetický oblak. Tedy tato molekula má dva elektrony, které se můžou vyskytnout na jakémkoliv místě." Se studentem ČVUT Michaelem Wagnerem teď sledujeme chemickou reakci vzniku kationtu vodíku. Podstatné na tom je, že na to koukáme na klasickém počítači, ale vzdáleně jsme připojeni ke kvantovému počítači. "Tím, že jsme využili na chemické reakce kvantový počítač, jsme dostali  exaktnější výsledky. Malá odchylka ve výsledcích je velmi důležitá. Snažíme se mít co nejpřesnější výsledky kvůli tomu, abychom mohli tyto simulace využívat například třeba ve farmacii."

"Kvantový počítač je speciální typ počítače, který využívá principy kvantové mechaniky ke zpracování informací. Narozdíl od klasických počítačů, které používají bity, to jsou jednotky informace reprezentované nulou nebo jedničkou, kvantový počítač využívá tzv. qbity", pokračuje Wagner. "Klasické počítače využívají součástku, která je lidsky vytvořená, neboli tranzistory, a do té ukládají informaci. Zatímco kvantové počítače využívají zákonů samotné kvantové mechaniky či přírody. Pokud máme u klasických počítačů a kódujeme informaci do jedniček a nul, jak jsme všichni zvyklí z IT, tak nyní můžeme využít zákon spropozice a stav kódovat jako jakýkoliv stav mezi jedničkou a nulou."

Karolína Burdová, redaktorka: Tyto principy pak umožňují kvantovým počítačům efektivně řešit některé problémy, které jsou pro klasické počítače extrémně obtížné. A to nejen v chemii, ale napříč obory, upozorňuje Igor Jex z Fakulty jaderně a fyzikálně inženýrské. "Když budete mít strojaře, strojaři potřebují počítat velice komplikované matematické úlohy, obtékání, vlastnosti materiálu. A budou velice rychle narážet na to, že klasické metody nemají dostatečný výkon, tak vzhledem k dynamice toho, jakým se kvantové počítače rozvíjejí, jsem přesvědčen, že za 2,3, 5 let se budou alespoň části těchhle složitých kódů dát realizovat na kvantových počítačích." Cílem propojení ČVUT s kvantovou počítačovou sítí je tedy urychlit vědu v oblastech, jako je například prevence nemocí, energetika, doprava, vývoj zemědělských produktů nebo přesná diagnostika. "Tyto absolventi pak najdou uplatnění v technologických firmách, v bankách, ve veřejném sektoru, firmách, které nabízí bezpečnost na řešení a budou přispívat ke zvýšení konkurenceschopnosti našeho průmyslu."

Spolupráce mezi univerzitou a firmou IBM bude zahrnovat taky výzkum v oblasti kvantových počítačů a kvantového softwaru, říká technický ředitel IBM Martin Švík. "My jsme umožnili ČVUT, aby se byla schopna připojit k těmto fyzickým kvantovým počítačům a dělat na něj chemické simulace, hledání nových léků, nějaké optimalizační metody atd." Ale ČVUT není jediná univerzita na světě, která je připojená k síti IBM?  "Je jich řádově 100 po celém světě. Ta poslední je University of Tokio. Minulý týden se připojila univerzita ve Švédsku, dánská univerzita University of Kodaň. Jsou to obrovské univerzity, které se připojí tady k těm fyzickým počítačům a mezi sebou mohou komunikovat a sdílet nějaké výpočty, aby ty ostatní je mohly přepoužívat."

České vysoké učení technické v tuhle chvíli neplánuje koupit si vlastní kvantový počítač. Nejen že je takový počítač velmi nákladný, ale jeho stavba trvá i několik let. Karolína Burdová, Český rozhlas.

Zdroj: 
Český rozhlas Plus