Odra 5 – komputer kwantowy na Politechnice Wrocławskiej

Na Politechnice Wrocławskiej uruchomiono pięciokubitowy, pełnozakresowy, nadprzewodzący komputer kwantowy. „IQM Spark” o imieniu Odra 5 to pierwsze tego typu urządzenie działające w Polsce, a jego zakup wiąże się z uruchomieniem nowego kierunku studiów na tej uczelni.

Komputer o mocy tysiąca kubitów

.Jednostka „IQM Spark” znajduje się w budynku Wrocławskiego Centrum Sieciowo-Superkomputerowego Politechniki Wrocławskiej. Nadano jej imię „Odra 5”.

Rektor uczelni prof. Arkadiusz Wójs podkreślił, że to pierwszy w Polsce i w tej części Europy Środkowo-Wschodniej komputer operujący w takiej technologii. „Oby po latach okazało się, że to jest start nowej ery, jeśli chodzi o rozwój informatyki” – mówił Wójs.

„Odra 5” bazuje na technologii niskotemperaturowych, nadprzewodzących kubitów i pracuje w temperaturze 10 mK (milikelwinów), czyli minus 273,14 st. C.

Prof. Wojciech Bożejko, kierownik Katedry Systemów Sterowania i Mechatroniki Politechniki Wrocławskiej, powiedział, że procesor tego komputera utrzymywany jest w temperaturze niższej niż w kosmosie. „To jest naprawdę technologia kriogeniczna, bardzo wyrafinowana” – mówił naukowiec.

Wyjaśnił, że różnica pomiędzy tradycyjnymi komputerami a kwantowymi polega na tym, że kwantowe operują na kubitach, czyli takich obiektach, które są równocześnie zerami i jedynkami w tym samym momencie.

„Wszystkie obliczenia wykonywane są na takich bytach, które nie decydują się, można powiedzieć, na bycie zerem ani jedynką aż do końca tych obliczeń. I to daje niesamowite możliwości, dlatego że w klasycznym komputerze po prostu jest stan niskiego albo wysokiego napięcia, czyli 0 albo 1, albo namagnesowania – to można różnie realizować. Natomiast to jest zawsze zdeterminowane, znaczy jest 0 lub 1. A tu (w komputerze kwantowym) jest równocześnie 0 i 1” – wyjaśniał.

Dodał, że moc obliczeniowa komputera, który ma pięć kubitów jest dwa razy większa niż komputera, który ma cztery kubity.

„Wyobraźmy sobie, co się dzieje, jak komputer ma tysiąc kubitów; to są moce zupełnie niewyobrażalne. Jeżeli na przykład zastosujemy taki komputer do symulacji, to możliwości stają się wręcz nieograniczone” – mówił profesor.

Dodał, że za pomocą tysiąca kubitów komputer byłby w stanie wygenerować „znacznie więcej stanów niż jest wszystkiego we wszechświecie”. „To łamie umysł, że tak powiem. To są rzeczy wykraczające poza taki zdrowy rozsądek, że można mieć czegoś więcej, niż w ogóle jest wszystkich cząstek elementarnych we wszechświecie” – mówił.

Pięciokubitowy komputer kosztował 4 mln zł. Prof. Bożejko wskazał, że to niska cena, ponieważ – jak mówił – IBM sprzedaje komputery kwantowe nawet za 200 mln dolarów.

Odra 5 – nowoczesny komputer kwantowy, który wymaga wykształcenia nowej kadry specjalistów

.Na wrocławskiej uczelni komputer kwantowy będzie wykorzystywany do badania i rozwijania technologii związanych z programowaniem takich jednostek. „Wykorzystując ten komputer do badań i edukacji przygotowujemy się na pracę na większych komputerach kwantowych. Cała zabawa zaczyna się mniej więcej od 150 kubitów. To skala, w której jesteśmy w stanie wykazać tak zwaną supremację kwantową. To jest taki Święty Graal informatyki kwantowej: pokazać, że komputer kwantowy zrobił coś szybciej niż dowolna inna maszyna” – mówił naukowiec.

Dodał, że na Politechnice Wrocławskiej planowane jest utworzenie kierunku informatyka kwantowa, który będzie kształcił informatyków do pracy z technologiami kwantowymi. „Należy pamiętać, że współczesne kształcenie informatyków jest oparte w 100 proc. na klasycznych maszynach. I to – można nawet powiedzieć – jednoprocesorowych. To jest taka klasyczna informatyka, która od lat 70. zeszłego wieku w niewielkim stopniu się zmieniła” – mówił.

Prof. Wojciech Bożejko wyjaśnił, że wejście w informatykę kwantową wymaga znacznie większego zakresu znajomości podstaw matematycznych. „To są operacje na macierzach, więcej algebry; elementy wyższej matematyki są niezbędne, żeby w ogóle zacząć rozumieć, jak to działa” – mówił podkreślając, że do programowanie komputerów kwantowych trzeba dopiero wykształcić specjalistów, ponieważ tych komputerów po prostu wcześniej nie było.

„To jest bardzo specyficzna wiedza i niełatwo dostępna” – dodał naukowiec.

Musimy poprawić jakość uczelni, konsolidować je i lepiej opłacać

.Musimy robić wszystko, by poprawić jakość wykształcenia polskich absolwentów. To sprawa olbrzymiej wagi dla przyszłości Polski – komentuje wyniki rankingu szanghajskiego prof. Michał KLEIBER.

Zpolskiego punktu widzenia wyniki, jakie osiągają polskie uczelnie w rankingu szanghajskim, są bardzo stabilne. W pierwszym tysiącu zestawienia od dawna jest ok. dziesięciu polskich uczelni. W tym roku jest osiem, w zeszłym było dziewięć. Te zmiany ilościowe są mało istotne. Faktem jest bowiem, że wypadamy słabo. Nie jest też specjalną pociechą, że uniwersytety europejskie w ogóle wypadają relatywnie słabo. Choć oczywiście wiele z nich jest znacznie wyżej niż polskie.

Zasadniczo należy jednak podkreślić dwie kwestie. Przede wszystkim uczelnie wyższe, a zwłaszcza ich absolwenci mają niesamowity, olbrzymi wprost wpływ na rozwój kraju. Nie przez przypadek w końcu te najlepsze uczelnie z rankingu szanghajskiego znajdują się w Ameryce, w rejonach, które są gospodarczo najsilniejsze. Nie jest też tak, że tamtejsze firmy finansują te uczelnie i dlatego one są w rejonach świata, w których są. Zależność jest odwrotna: przedsiębiorstwa są wspierane przez te najlepsze uczelnie, ich absolwenci zakładają firmy i startupy. Stąd też właśnie tam powstają najważniejsze, innowacyjne przedsięwzięcia na świecie. Jeśli więc Polska nie zdobędzie się na to, żeby mieć kilka uczelni na naprawdę najwyższym poziome, to rozwój naszego kraju będzie znacznie wolniejszy od tego, co sobie wymarzyliśmy.

Oczywiście, uczelnie muszą być dobrze finansowane. W Polsce pieniędzy na szkolnictwo wyższe jest ciągle zbyt mało. Mam nadzieję, że to się będzie stopniowo poprawiać. Z tym łączy się też sprawa restrukturyzacji całego systemu szkolnictwa wyższego. W Polsce jest wciąż zbyt wiele uczelni wyższych. To jest jeden z głównych powodów, dla których wypadamy słabo w rankingach. Nasze szkolnictwo wyższe jest bowiem rozdrobione od dobrych kilkudziesięciu lat. Mamy osobno uczelnie medyczne, ekonomiczne, rolnicze i przyrodnicze, osobno humanistyczne i zajmujące się naukami ścisłymi. A to kwestia bardzo wpływowa, bowiem ranking szanghajski nie uwzględnia wielkości uczelni – im więcej praowników, tym wiecej potencjalnych osiągnięć. Gdyby główne uczelnie w Warszawie się połączyły, to byłyby o kilkaset miejsc do przodu na liście rankingowej. To jest wielki problem – trudny do rozwiązania. Choć następuje pewna konsolidacja uczelni w Polsce, jest ona powolna i ostatnio się zatrzymała, mimo że przez pewien okres bardzo dużo się o tym mówiło.

Przede wszystkim jednak ranking szanghajski nie odpowiada w istocie rzeczy wymaganiom, które powinien stawiać przed uczelniami. Jest bardzo popularny i wpływowy w tym sensie, że np. studenci z zagranicy chętnie wybierają te uczelnie, które znajdują się na wysokich miejscach w tym rankingu. To bardzo ważne, ale gdy spojrzy się na rankingowe kryteria, to można dostrzec, że są one dalekie od idealnych. I to moim zdaniem bardzo poważny problem, bo ranking szanghajski preferuje uczelnie, które mają też specyficzną sytuację. Jeśli bowiem do jakości edukacji zalicza się liczbę absolwentów uhonorowanych Nagrodą Nobla czy Medalem Fieldsa, to w polskich warunkach jest to zupełnie paradoksalne.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/prof-michal-kleiber-musimy-poprawic-jakosc-uczelni-konsolidowac-je-i-lepiej-oplacac/

PAP/MB