Na VŠB – Technické univerzitě Ostrava byl za přítomnosti významných českých i evropských představitelů slavnostně spuštěn první český kvantový počítač. Je to jeden z prvních kvantový počítačů v Evropě, dostal název VLQ a je instalován v IT4Innovations národním superpočítačovém centru v kampusu univerzity. Na jeho pořízení a provozování se podílí celoevropské konsorcium LUMI-Q tvořené třinácti partnery z osmi zemí. VLQ bude sloužit široké škále evropských uživatelů.
Slavnostní spuštění na VŠB – Technické univerzitě Ostrava
„Tento významný milník představuje další krok k vybudování špičkové kvantové výpočetní infrastruktury v Evropě a podporuje výzkum a inovace napříč celým kontinentem. Je to významná událost nejen pro univerzitu, ale i pro Ostravu, která se zapíše na do dějin jako místo prvního českého kvantového počítače,“ uvedl rektor VŠB-TUO Igor Ivan.
Komu bude VLQ sloužit a jaké má využití
Kvantový počítač VLQ umožní výzkumníkům zkoumat nové algoritmy a aplikace kupříkladu v oblasti kvantového strojového učení, při vývoji léků a vakcín, navrhování nových materiálů, optimalizaci dopravy, ve finančním sektoru, v oblasti bezpečnosti a obrany, pro predikci výkonu obnovitelných energetických zdrojů a také v oblasti bezpečnosti a obrany.
„Kvantový počítač VLQ bude sloužit široké škále evropských uživatelů – od akademických institucí, přes průmyslové podniky až po veřejný sektor. Primárně bude podporovat výzkum a inovace, jeho kapacity budou přístupné všem uživatelům napříč Evropou prostřednictvím sdružení EuroHPC JU,“ doplnil Vít Vondrák, ředitel IT4Innovations národního superpočítačového centra VŠB – Technické univerzity Ostrava.
Napojení na evropskou HPC infrastrukturu
VLQ nebude fungovat jako izolovaný výpočetní systém. Stejně jako ostatní kvantové počítače EuroHPC JU bude integrován do evropské infrastruktury pro vysoce výkonné počítání (HPC). V Ostravě je přímo propojen se superpočítačem Karolina, což umožňuje kombinovat klasické a kvantové výpočty.
„S VLQ podniká Evropa další rozhodující krok směrem k zavedení špičkového ekosystému kvantového počítání. Spojením sil našich superpočítačů s nejmodernějšími kvantovými technologiemi poskytujeme evropským uživatelům nástroje k hledání řešení, která byla dosud nedosažitelná. Dnešní slavnostní inaugurace je také důkazem síly evropské spolupráce: společně pokládáme základy pro průlomové objevy, které budou utvářet budoucnost vědy, technologie a společnosti,“ sdělil Anders Jensen, ředitel EuroHPC JU.
Slavnostní ceremoniál se konal v IT4Innovations národním superpočítačovém centru v Ostravě, které je součástí VŠB – Technické univerzity Ostrava. Význam události podpořili významní hosté, kromě výkonného ředitele EuroHPC JU Anderse Jensena také finský velvyslanec v České republice Pasi Olavi Tuominen, zástupci českých ministerstev, rektoři českých univerzit a zástupci konsorcia LUMI-Q.
Technické parametry VLQ
VLQ je kvantový počítač disponující 24 fyzickými qubity s unikátní hvězdicovou topologií. Tato technologie nabízí spojení mezi qubity, které výrazně zvyšuje efektivitu kvantových výpočtů a tím odlišuje VLQ od konkurenčních strojů. Topologie nabízí výpočetní výhodu tím, že minimalizuje počet takzvaných swapových operací.
Systém dodala společnost IQM Quantum Computers a jeho celková pořizovací cena činila přibližně 5 milionů EUR (125 milionů korun). Polovinu nákladů financoval EuroHPC JU a druhou polovinu konsorcium LUMI-Q. Konsoricum tvoří třináct partnerů z osmi evropských zemí, v čele s Českou republikou a dále Belgií, Dánskem, Finskem, Nizozemskem, Norskem, Polskem a Švédskem.
Další zajímavosti o kvantovém počítači VLQ:
- VLQ obsahuje 24 supravodivých qubitů uspořádaných do hvězdicové topologie.
- Od konce roku 2025 bude VLQ přístupný výzkumníkům, firmám i veřejnému sektoru z celé Evropy.
- Aby mohl VLQ fungovat, musí být jeho qubity udržovány v extrémně nízké teplotě — pouhých 0,01 Kelvinu nad absolutní nulou (asi –273,14 °C), tedy chladněji než ve vesmíru. Tento „mrazivý“ stav zajišťuje speciální kryostat, jehož část připomíná lesklý zlatý lustr o několika patrech a vážící přibližně 300 kg. Takové chlazení je nezbytné, protože i nepatrné zahřátí by mohlo zničit křehké kvantové stavy qubitů. Samotný čip je umístěn ve spodní části kryostatu a pro dosažení takto extrémně nízké provozní teploty se využívá kvantových efektů, ke kterým dochází při smíchávání izotopů helia.
- Navzdory náročnému chlazení je energetická spotřeba samotného kvantového čipu velmi nízká, a to v řádu kilowattů. Většinu energie spotřebuje podpůrná infrastruktura a chladicí zařízení, což je však stále nesrovnatelně méně než u klasických superpočítačů, které vyžadují megawatty energie.
Jméno VLQ odkazuje na:
- V (VŠB – Technická univerzita Ostrava, kde je umístěn),
- L (LUMI-Q konsorcium),
- Q (Quantum Computing).
Zároveň je ale parafrází na vlka, který je symbolem superpočítače LUMI, protože právě z tohoto konsorcia LUMI-Q vzešlo.
LUMI-Q konsorcium a evropská spolupráce
EuroHPC JU je právní a finanční subjekt ustavený nařízením Rady Evropské unie, který sdružuje Evropskou unii, zúčastněné státy a soukromé subjekty s cílem koordinovat úsilí a spojovat zdroje s ambicí učinit Evropu světovým lídrem v oblasti superpočítačů, kvantových počítačů a umělé inteligence.
Aby byla Evropa vybavena špičkovou výpočetní a datovou infrastrukturou, pořídila již prostřednictvím EuroHPC JU celkem 11 superpočítačů rozmístěných po celé Evropě. Tři z těchto superpočítačů EuroHPC se nyní umístily mezi 10 nejvýkonnějšími superpočítači na světě. Evropští vědci i uživatelé z veřejného sektoru a průmyslu mohou využívat superpočítače EuroHPC bez ohledu na to, kde v Evropě se nacházejí, a tím posouvat vědu kupředu a podporovat vývoj široké škály aplikací s průmyslovým, vědeckým i společenským přínosem pro Evropu.
V současnosti EuroHPC JU se také podílí na realizaci 13 tzv. AI továren napříč Evropou, které nabízejí malým a středním podnikům i startupům bezplatnou, na míru šitou podporu. V oblasti kvantových technologií EuroHPC JU plánuje instalovat ve vybraných členských zemích 10 kvantových počítačů, přičemž mezi první z nich patří právě kvantový počítač VLQ.
EuroHPC JU rovněž financuje výzkumné a inovační projekty za účelem vybudování plného evropského dodavatelského řetězce v oblasti superpočítačů – od procesorů a softwaru přes aplikace, které na těchto superpočítačích poběží, až po know-how potřebné pro rozvoj silné evropské odbornosti v oblasti HPC.
IT4Innovations národní superpočítačové centrum
IT4Innovations národní superpočítačové centrum je vysokoškolský ústav VŠB – Technické univerzity Ostrava, je předním výzkumným, vývojovým a inovačním centrem v oblasti vysoce výkonného počítání (HPC), datových analýz (HPDA), umělé inteligence (AI), kvantového počítání (QC) a jejich aplikací do dalších vědeckých, průmyslových i společenských oborů. IT4Innovations provozuje od roku 2013 nejvýkonnější superpočítačové systémy v České republice, které poskytuje jak českým, tak i zahraničním výzkumným týmům z akademické i soukromé sféry.
IT4Innovations společně s institucemi CESNET a CERIT-SC tvoří strategickou výzkumnou infrastrukturu České republiky e-INFRA CZ. V současné době IT4Innovations provozuje dva superpočítače: Barbora (849 TFlop/s, instalovaný na podzim 2019) a nejvýkonnější český veřejně přístupný superpočítač Karolina (15,7 PFlop/s, instalovaný v létě 2021), který byl pořízen v rámci EuroHPC JU a poskytuje své kapacity i evropské výzkumné a průmyslové komunitě.
České výzkumné komunity však mají kromě superpočítačů provozovaných v IT4Innovations přístup také k jednomu z nejvýkonnějších evropských superpočítačů LUMI, a to díky členství IT4Innovations ve stejnojmenném konsorciu. V roce 2025 byl v IT4Innovations instalován první český kvantový počítač VLQ, provozovaný konsorciem LUMI-Q.
Stěžejními tématy výzkumu IT4Innovations jsou zpracování a analýza rozsáhlých dat, strojové učení, vývoj paralelních škálovatelných algoritmů a algoritmů pro kvantové počítače a simulátory, řešení náročných inženýrských úloh, pokročilá vizualizace, virtuální realita, modelování pro nanotechnologie a vývoj nových materiálů.
Zdroj a více na www.it4i.cz.
