Ekspert z USA: budowa komputera kwantowego to ogromna i skomplikowana inwestycja. Ale jest kluczowa, by być w naukowej awangardzie

Impact 2025 odbywał się pod patronatem Polska Press Grupy, wydawcy "Głosu Wielkopolskiego".

Byliśmy zaangażowani w prace nad tym konceptem od samego początku, od wczesnych lat 70. Na początku lat 80. odbyła się przełomowa konferencja, która wykrystalizowała pomysł komputerów kwantowych. Przez kolejne 20 lat prowadziliśmy pewne badania nad komputerami kwantowymi, ale dopiero ostatnie 10 lat włożyliśmy bardzo wiele wysiłku, aby stworzyć komputery kwantowe, z jakimi mamy do czynienia dziś. Także IBM pracuje nad nimi dobre 40-50 lat, więc jest to wieloletnia inwestycja.

Jest kilka aspektów. Pierwszym jest budowa komputera kwantowego - to jest bardzo trudne. Budowa supernowoczesnego, konkurencyjnego komputera kwantowego to wielodziedzinowy proces wymagający lat, ogromnej liczby osób i wielkich, wielkich środków finansowych.

Korzystanie z komputera kwantowego to mniejsza inwestycja. Zazwyczaj komuś, kto ma już doświadczenie w programowaniu, w dodatku jest badaczem pracującym z danymi lub ekspertem od optymalizacji, zajmuje kilka miesięcy by zrozumieć, jak pisać kod dla komputerów kwantowych.

Tak więc korzystanie z takich komputerów, nie powiem, że jest proste, ale całkiem prostoliniowe. Uczenie się, jak je zbudować, jest naprawdę bardzo trudne.

Pewne elementy tak, ale inne - prawdziwe komponenty kwantowe - nie. Na przykład - potrzebne są rozwiązania do chłodzenia układów kwantowych i firmy, takie jak fiński Blueforce, oferują je jako gotowy produkt komercyjny, który może zakupić IBM czy ktoś inny. Ale sam procesor kwantowy, pewne specjalne komponenty do budowy komputera, kontrolery elektroniki, stos oprogramowania, wiedza jak to wszystko poskładać - są robione na zamówienie, chronione prawami własności itp., więc nie są dostępne od ręki. To nie tak jak z komputerami, jakie znamy, że możemy kupić poszczególne elementy i sami je poskładać. Nie jesteśmy jeszcze w tym punkcie.

To zależy. Generalnie budowa małego komputera kwantowego pozwala nabyć pewne umiejętności i promuje naukę opartą o obliczenia kwantowe. Ale jest w tym pewne technologiczne wyzwanie - budowę małego komputera kwantowego - 15-20-kubitowego (kubit czyli bit kwantowy) - można zasymulować na telefonie czy laptopie. Ale symulacji budowy komputera 100 i więcej kubitowego nie wykonamy na żadnym komputerze na Ziemi. Więc z jednej strony budowa małego komputera pozwoli na budowanie kompetencji, z drugiej będzie ona dość niepraktyczna, także z punktu widzenia algorytmów i oprogramowania. Bo to, jak piszemy algorytmy dla małego komputera kwantowego, niekoniecznie jest podobne do tego, jak piszemy algorytmy dla komputera o dużej liczbie kubitów. W efekcie musisz używać dużych systemów, by nauczyć się praktycznego liczenia przy pomocy komputerów kwantowych.

Jak można nauczyć się programowania na komputerach kwantowych?

Jest wiele różnych inicjatyw, które pomagają w nauce programowania kwantowego. Jedną z nich prowadzi np. Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe, które bardzo naciska na szkolenie i trening programowania, zresztą we współpracy z IBM Quantum, np. urządzając co roku hackaton programistyczny. My wnosimy do tego m.in. zestaw narzędzi programistycznych w otwartym dostępie. To ostatnie jest istotne, bo ludzie czują się bardziej komfortowo, korzystając z wolnego oprogramowania. Wszystko to tworzy pewne środowisko programistyczne.

Drugim aspektem jest dostęp do prawdziwych systemów kwantowych dla tych, którzy potrafią już programować na komputery kwantowe. W tej chwili udostępniamy taką możliwość za darmo na 10 minut w miesiącu. A ci, którzy chcą zająć się tym na serio, mogą zacząć współpracę z naszymi partnerami, takimi jak PCSS, którzy mają dostęp do naszych systemów w chmurze i w ten sposób zająć się badaniami nad komputerami kwantowymi na serio.

Ale na początek, do nauki, jest mnóstwo materiałów online, z którymi można zacząć - strony z kursami, lokalne społeczności programujące kwantowo (jak PCSS), otwarte oprogramowanie do programowania kwantowego. Wystarczy wpisać w wyszukiwarkę "quantum computing" czy "learning quantum".

Tak, ale tu też są dwa aspekty. Pierwszym jest uczestnictwo w sektorze gospodarki, który tworzy i stworzy się wokół komputerów kwantowych, tak jak to się stało wokół sztucznej inteligencji (AI). To ważne, by stworzyć do tego warunki środowisku start-upowemu, ale też po to, by poznać wpływ liczenia kwantowego na bezpieczeństwo narodowe (komputery kwantowe mogą przełamać najbardziej zaawansowane szyfrowanie, jakie stosuje się obecnie, szacuje się, że będą to mogły zrobić za około 20-30 lat - przyp. red.).

Tym drugim elementem jest pewien aspekt liczenia kwantowego, który pomoże w promocji nauki i popchnie ją w rozwoju. Dotyczy to przede wszystkim fizyki wysokich energii, ale także biologii - w tych dziedzinach nowe algorytmy mogą naprawdę napędzić technologiczny przełom.

Tak więc w tym wszystkim nie chodzi tylko o to, by zbudować komputer kwantowy, ale też o to, jak użyć go dla nauki.

Scott Crowder to wiceprezes IBM Quantum odpowiedzialny za komercjalizację obliczeń kwantowych. W przeszłości m.in. wiceprezes IBM odpowiedzialny za strategię techniczną obejmującą m.in. usługi w chmurze. Tytuły magistra ekonomii i magistra inżyniera elektrotechniki uzyskał na Uniwersytecie Stanforda w Kalifornii.

Jesteś świadkiem ciekawego wydarzenia? Skontaktuj się z nami! Wyślij informację, zdjęcia lub film na adres: [email protected]. Dołącz do naszego kanału na Facebooku!