Nowa kwantowa era technologii cyfrowych
Jeżeli chcielibyśmy się znaleźć w cyfrowym świecie technologii przyszłości to powinniśmy udać się do transdyscyplinarnego Centrum Kompetencji STOS Politechniki Gdańskiej posiadającego najnowocześniejszą infrastrukturę sieciowo-obliczeniową, kompleks unikatowych serwerowni oraz jeden z najszybszych w Polsce i Europie zespół superkomputerów Kraken. Wykonuje one biliard operacji matematycznych na sekundę. Jego moce obliczeniowe używane są do przeprowadzania skomplikowanych badań naukowych, zaawansowanych symulacji i analiz z wykorzystaniem oraz przetwarzaniem ogromnej ilości danych. Infrastrukturą sieciową i obliczeniową zarządza Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Sieci Komputerowej, które jest operatorem sieci TASK, wielu profesjonalnych platform oprogramowania oraz zbudowaną przez siebie chmurą obliczeniową. CI TASK dzięki wieloletniemu doświadczeniu w przetwarzaniu gigantycznych ilości danych z bardzo dużą prędkością przy użyciu zespołu superkomputerów Kraken i szybkich urządzeń pamięci masowej wspomaga od 30 lat nie tylko naukę, ale również gospodarkę, oferując coraz szerszy wachlarz usług IT. Centrum nieustannie poszukuje nowych rozwiązań poprzez prowadzenie ambitnych projektów badawczych i rozwojowych, współpracę z instytucjami naukowymi i przemysłem oraz śledzenie trendów rozwojowych w światowej informatyce.
Stąd też zainteresowanie naukowców technologią kwantową otwierającą nową erę obliczeń nie tylko w takich obszarach jak: nauki ścisłe i sztuczna inteligencja, ale również w medycynie, obronności, czy gospodarce. W zakresie fizyki będzie możliwa symulacja zjawisk kwantowych w czasie rzeczywistym, a cyfrowe laboratorium zapewni modelowanie procesów fizycznych oraz badanie właściwości i struktur molekularnych nowych materiałów i kryształów. Nauki chemiczne wzbogacą się o możliwości dokładniejszego modelowania reakcji chemicznych oraz projektowania bardziej efektywnych katalizatorów rewolucjonizujących procesy przemysłowe. W ramach rozwoju sztucznej inteligencji komputery kwantowe umożliwią tworzenie złożonych modeli zdolnych do uczenia się i podejmowania decyzji na poziomie zbliżonym do ludzkiej inteligencji. Umożliwią także rozwiązywanie wielu problemów jednocześnie oraz prowadzenia badań związanych z optymalizacją różnego typu procesów. Z kolei medycyna cyfrowa oparta na nowatorskim sposobie obliczeń bazującym na zasadach integracji mechaniki kwantowych obliczeń i sztucznej inteligencji umożliwi przyspieszenie procesów diagnozowania, terapii, czy odkrywania nowych leków. Dostępne będą nieosiągalne dotychczas symulacje na poziomie molekularnym. Nastąpi także rozwój spersonalizowanych terapii dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjentów oraz możliwość zastosowania w diagnostyce medycznej analiz na bazie dostępnych większych zbiorów danych, wspierających lekarza w wykrywaniu zmian chorobowych. Niezwykłe możliwości uzyska sektor finansowy. Nastąpi przyspieszenie procesów analizy ryzyka, oceny zmian na rynkach finansowych i pozycji kredytowej. Szybkie przetwarzanie skomplikowanych modeli matematycznych umożliwi optymalizację zarządzania portfelem inwestycyjnym oraz identyfikację najlepszych strategii inwestycyjnych i minimalizację ryzyka finansowego. Na rozwój algorytmów kwantowych oczekuje także energetyka zainteresowana przeniesieniem skomplikowanych obliczeń na komputery kwantowe. Nowa technologia obliczeniowa umożliwi wielokryterialne analizy zjawisk zachodzących w sieci energetycznej, predykcję stanów awaryjnych, symulację scenariuszy minimalizujących przerwy w dostawie energii czy zarządzanie siecią w czasie rzeczywistym i minimalizację strat przesyłowych. Wobec występujących obecnie zagrożeń trudno również przecenić usługi najnowszych technologii cyfrowych dla obronności kraju i przemysłu zbrojeniowego, w tym symulację scenariuszy potencjalnych ataków cybernetycznych lub zbrojnych na infrastrukturę krytyczną.
Politechnika Gdańska jest już gotowa, w zakresie kadrowym i technicznym, na przyjęcie i utrzymanie pierwszego na Pomorzu komputera kwantowego. Przygotowana została infrastruktura, w tym komora niezbędna do jego instalacji i uruchomienia. Budynek STOS spełniający międzynarodowe kryteria posiada zaawansowane systemy bezpieczeństwa z wykorzystaniem izolacji elektromagnetycznej w postaci klatki Faradaya i dedykowane zdublowane systemy zasilania, chłodzenia i gaszenia. Oczywiście zakłada się integrację komputera kwantowego z klastrami superkomputera Kraken. Ponadto wymogiem będzie nowatorskie oprogramowanie i specjalne wyposażenie sprzętowo-programowe. W maju 2024 roku uczelnia podpisała porozumienie o współpracy z jednym ze światowych liderów w budowie komputerów kwantowych firmą IQM Quantum Computers i obecnie zabiega o fundusze na ten cel, oczywiście głównie ze środków unijnych.
Powstanie Pomorskiego Centrum Kompetencji Kwantowych i Sztucznej Inteligencji jest nie tylko jednym z kluczowych wyzwań województwa pomorskiego, ale również koniecznością związaną z rozwojem nowych technologii, nauki i gospodarki w naszym regionie.