Toto pondělí byla v budově rektorátu ČVUT podepsána dohoda o zapojení této technické univerzity do kvantové počítačové sítě IBM. Podpisy perem před fotoaparáty byly samozřejmě jen symbolické, smlouva už byla předtím podepsána elektronicky. Pracovníci i studenti ČVUT se díky tomu budou moci dálkově připojit a využívat síť kvantových počítačů společnosti IBM umístěných v USA a v Německu. Přímo v České republice fyzicky žádný z nich není. "Vývoj jde tak rychle, že je pro nás výhodnější mít přístup k této síti než snažit se pořídit si jeden kvantový počítač vlastní," uvedl profesor Igor Jex z Fakulta jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT. IBM patří mezi průkopníky rozvoje komerčních kvantových počítačů. Na tuto její síť už je napojena stovka univerzity a dvě stovky komerčních organizací ve světě. Finanční stránku spolupráce ČVUT ani IBM nechtěly rozebírat, prorektorka ČVUT Veronika Kramaříková jen uvedla, že škola využila prostředky vlastní a také od sponzora, jehož nejmenovala. V prezentaci u příležitosti podpisu dohody zástupci ČVUT jako příklad možného využití kvantových výpočtů představili modelování průběhu složitých chemických reakcí. To je výhodné třeba k tomu, že výpočet nejdříve určí, jak by potenciální reakce měla probíhat a co by měla přinést. Teprve nadějně vyhlížející postupy se ověří v laboratoři, čímž se ušetří spousta času, práce a peněz.
Kvantový počítač se připravuje v Ostravě
Přímo v ČR však má od tohoto roku jeden kvantový počítač pracovat. Za sedm milionů eur z českých i zahraničních zdrojů bude instalován v Národním superpočítačovém centru IT4Innovations v Ostravě. Počítačový čas využijí zájemci z Česka i z evropských zemí, kteří tak získají rovněž příležitost naučit se pracovat s touto technikou a být připraveni na dobu, kdy těchto přístrojů bude k dispozici víc. Ostravský kvantový počítač se stane jedním ze šesti podobných, které budou instalovány v různých místech Evropské unie s podporou unijního programu Digitální Evropa a doplní současná evropská veřejná i komerční zařízení. Nová šestice má řešit problémy z teoretické vědy i přímo z praxe, a také připravit kvalifikované výpočetní a technické specialisty.
Výhoda kvantového světa
Od kvantových počítačů se čeká, že v rychlosti výpočtů překonají počítače klasické. Klasický počítač pracuje s daty zapsanými ve dvojkové soustavě – nulou (proud neprojde) a jedničkou (proud projde). Oproti tomu kvantový počítač pracuje s částicemi, mohou to být třeba elektron, foton nebo některý atom. Ty se vyskytují v nepřeberné kombinaci různých stavů, které popisuje kvantová mechanika, takže v sobě nesou mnohem víc informací než jen nuly a jedničky. Díky tomu dokáže kvantový počítač rychle vyřešit některé výpočetní problémy, které jsou pro klasický počítač extrémně obtížné. Pro jeho činnost je podstatné vychladit jeho supravodivou technologii na teplotu blízkou absolutní nule (ta má hodnotu minus 273 stupně Celsia). Přístroj tedy vypadá tak, že jeho relativně malou pracovní jednotku obklopuje velké chladicí zařízení. V praxi se však ukazuje, že bývá výhodné při práci propojit klasický a kvantový počítač, protože každý má své výhody i nevýhody.
Proti nemocem stáří
Ostatně co se dá od kvantových počítačů čekat, ukazuje právě v těchto dnech zveřejněná zajímavá studie. Popisuje, jak kvantové výpočty spojené s umělou inteligencí dokážou lépe zpracovat komplexní soubory biologických dat. Umožňují tedy vědcům přesněji pochopit vývoj biologických organismů, včetně lidských. A to by mělo, mimo jiné, vést k vývoji léků proti chorobám spojeným se stárnutím. Právě obrovský výpočetní výkon je potřebný pro propojený popis biologických procesů v živých systémech od buněk přes orgány až po celé tělo s množstvím vzájemných složitých interakcí. Existuje například projekt UK Biobank, který má ve své databázi genomy (soubory dědičných vlastností) půl milionu britských dobrovolníků. Najít v nich různé varianty téhož genu a určit, jakou užitečnou činnost nebo naopak poruchu tyto konkrétní genové varianty ovlivňují, to je skutečně práce pro špičkové počítače, tvrdí citovaná studie. Ne tak úplně mimochodem: studie má šest autorů. Jeden z nich je Číňan působící ve výzkumné firmě v Šanghaji. Dalších pět autorů jsou Rusové, kteří dnes pracují v Hongkongu, Spojených arabských emirátech a v USA. Ruská věda byla známá výbornými matematiky a fyziky. A teď je známá tím, že mnozí výborní odborníci z těchto disciplín už doma nejsou...