Hat EU-tagállamban építenek kvantum-szuperszámítógépet – Magyarország nincs közöttük

Az egyes helyszíneken a meglévő szuperszámítógépekbe integrálandó kvantumszámítógépek egész Európát összekötő hálózatot alkotnak majd. A tervezett beruházás összértéke meghaladja a 100 millió eurót, amelynek felét az EU, másik felét pedig az európai nagy teljesítményű számítástechnikával foglalkozó közös vállalkozásban (EuroHPC) részt vevő 17 ország (Belgium, Csehország, Dánia, Németország, Írország, Spanyolország, Franciaország, Olaszország, Lettország, Hollandia, Lengyelország, Portugália, Románia, Szlovénia, Finnország, Svédország és Norvégia) biztosítja. A tudományos kutatók és iparági szereplők – legyenek bárhol is Európában – hozzáférhetnek a legkorszerűbb európai technológián alapuló hat kvantumszámítógéphez.

Az új kvantumszámítógépek eleget tesznek a kvantuminformatikai erőforrások és potenciális új szolgáltatások iránt az európai ipar és a kutatóintézetek részéről jelentkező növekvő keresletnek is. Az új számítógépek képesek órák alatt megoldani többek között az egészségügyet, klímaváltozást, logisztikát vagy energiafelhasználást érintő összetett problémákat, szemben a jelenleg használt rendszerekkel, amelyek esetében ez hónapokat vagy éveket vesz igénybe, ráadásul az új számítógépek jóval kevesebb energiát is fogyasztanak.

Margrethe Vestager, a digitális korra felkészült Európáért felelős ügyvezető alelnök szerint: „Példaértékű, kimondottan európai projektről van szó. Erőforrásaink és a rendelkezésünkre álló know-how összevonásával vezető szerepet tölthetünk be egy olyan területen, amely alapvető fontosságú digitális társadalmunk jövője szempontjából. Mindez pedig segítségünkre szolgál az éghajlatváltozás elleni küzdelemben. Emellett fontos lépést teszünk azon álmunk megvalósítása felé, hogy Európában világszínvonalú, az EU területén bárhonnan hozzáférhető szuper-számítástechnikai és kvantuminformatikai infrastruktúrát építsünk ki.”

Az új kvantumszámítógépek várhatóan 2023 második felére lesznek elérhetők a fent említett hat helyszínen. A szóban forgó számítógépek használata az Európa számára ipari, tudományos és társadalmi jelentőséggel bíró területek széles köre tekintetében nyújt majd segítséget:

– felgyorsítják és hatékonyabbá teszik új gyógyszerek kifejlesztését az emberi test szimulálásával, „digitális ikermodelljének” létrehozásával, például virtuális gyógyszervizsgálatok elvégzéséhez;

– képesek összetett logisztikai és ütemtervezési problémákat megoldani, amelyek segítségével a gazdasági társaságok időt és üzemanyagot takaríthatnak meg;

– lehetővé teszik új anyagok, például repülőgépek számára polimerek, az autókba katalizátorok, napelemek vagy szobahőmérsékleten is szupravezetőként viselkedő anyagok virtuális környezetben történő kifejlesztését és tesztelését, amelyek végtelen ideig képesek energiát tárolni.

Az új kvantumszámítógépek előrelépést jelentenek a digitális évtized keretében megfogalmazott célkitűzések megvalósítása szempontjából is, miszerint 2025-re elkészüljön a kvantumgyorsítással rendelkező első számítógépünk, illetve 2030-ra élen járjunk a kvantumkapacitások terén.

Tisztán európai kezdeményezésről van szó: az említett gépek teljes egészében európai hardverekkel és szoftverekkel működnek majd, az uniós finanszírozású kvantumkezdeményezések, nemzeti kutatási programok és magánberuházások keretében kifejlesztett európai technológia felhasználásával.

A mostani bejelentés egy nagyobb csomag része, amelynek keretében az EU európai kvantumszámítógépeket és -szimulátorokat szándékozik integrálni gyorsítóként a meglévő szuper-számítástechnikai infrastruktúrájába. A jövőben több kvantumszámítógép beszerzésére kerül sor. A kvantuminformatika és azon belül különösen a kvantumszoftverek továbbfejlesztése érdekében a Bizottság tudományos és ipari kiválósági központok létrehozását tervezi, ahol a kvantumszámítógépek és -szimulátorok tudományos és ipari felhasználási lehetőségeit egyaránt vizsgálják majd. Az iparági szereplőktől a tudományos körökön át a kvantumtechnológiát használó tágabb felhasználói közösségig mindenki előtt nyitva álló központok referenciaként szolgálnak majd a tudományos és ipari kvantumalkalmazásokhoz, és a jelenlegi nagy teljesítményű számítástechnikai kiválósági központokhoz hasonló módon szolgáltatásokat kínálnak, támogatást nyújtanak és könyvtárakat biztosítanak európai szervezetek számára.

Az „Európai nagy teljesítményű számítástechnikával foglalkozó közös vállalkozás”

Az európai nagy teljesítményű számítástechnikával foglalkozó közös vállalkozás (EuroHPC közös vállalkozás) egy 2018-ban létrehozott jogi és finanszírozást nyújtó szervezet, amely lehetővé teszi az EU és az EuroHPC-ben részt vevő országok számára, hogy összehangolják intézkedéseiket és egyesítsék erőforrásaikat azzal a céllal, hogy Európa világelsővé váljon a szuper-számítástechnika terén. A Tanács 2021 júliusában elfogadta az EuroHPC közös vállalkozásról szóló rendeletet, amely további 7 milliárd euró összegű beruházást irányzott elő. 

Az EuroHPC közös vállalkozás finanszírozta már a 2021 végén indult nagy teljesítményű számítástechnikai és kvantumszimulátor hibrid projektet (HPCQS) is. A projekt célja, hogy két – egyenként több mint 100 kvantumbitet (qubit) vezérlő – kvantumszimulátort integráljon két már meglévő szuperszámítógépbe:

– a franciaországi székhelyű francia nemzeti szuper-számítástechnikai szervezet, a GENCI Joliot Curie elnevezésű szuperszámítógépébe és

– a németországi székhelyű Jülich Szuperszámítástechnikai Központ JUWELS elnevezésű szuperszámítógépébe.

Ennek megvalósításával a HPCQS, mintegy inkubátorház égisze alatt a világon egyedülálló kvantum-szuperinformatikai hibrid számítástechnikai infrastruktúra jön majd létre.

Kvantumtechnológiai kiemelt kezdeményezés

2016-ban az európai kvantumtechnológiákban érdekelt felek közzétették a Kvantumkiáltványt, amelynek eredményeképpen indult be 2018-ban az uniós finanszírozású, 10 éves, 1 milliárd euró összértékű, együttműködésen alapuló kutatási és innovációs kezdeményezés: a kvantumtechnológiai kiemelt kezdeményezés.

A Kvantum vezérprogram következő szakasza (amelynek finanszírozása a Horizont Európa program keretében történik) most veszi kezdetét. Ennek célja, hogy megszilárdítsa és kiterjessze Európa kutatási vezető szerepét a kvantumtechnológiák terén, valamint hogy közelebb hozza a kutatási eredményeket az ipari hasznosításhoz. A Kvantum vezérprogram keretében működő projektek technológiai fejlesztéseket dolgoznak ki és kínálnak downstream tevékenységekhez, például a kvantumszámítógépek és -szimulátorok telepítéséhez az EuroHPC közös vállalkozásban, vagy a kvantumalapú kulcsszétosztási (QKD) infrastruktúra kiépítéséhez az európai kvantumkommunikációs infrastruktúrára (EuroQCI) kezdeményezésben.