Kvantinė

Per ateinančius kelerius metus kvantinės technologijos leis daryti tai, ko šiandien tiesiog neįmanoma padaryti. Su kvantine energija galėsime pažvelgti toli po žeme ar po jūra ir atlikti sudėtingas skaičiavimo užduotis, pvz., Modeliuoti biomolekulines ir chemines reakcijas, kurių galingiausi superkompiuteriai šiuo metu negali valdyti. Kvantas padės mums saugiai siųsti jautrią informaciją į bet kurią vietą ir greičiau bei tiksliau diagnozuoti ligas, žiūrint į ląsteles.

Per pirmąją kvantinę revoliuciją XX a. pradžioje mokslininkai išmoko suprasti ir pritaikyti kvantinės mechanikos savybes – molekulių, atomų ir net mažesnių dalelių, tokių kaip fotonai ir elektronai, sąveiką. Tai galiausiai leido jiems sukurti tranzistorius, lazerius ir mikroprocesorius: pamatinės technologijos kompiuteriams, telekomunikacijoms, palydovinei navigacijai, išmaniesiems telefonams, šiuolaikinei medicininei diagnostikai ir daug daugiau.

Šiuo metu vyksta antroji kvantinė revoliucija. Mokslininkai gali aptikti ir manipuliuoti atskiromis dalelėmis ir jų fizinėmis savybėmis bei sąveika, kurti naujas technologijas ir sistemas, kurios naudojasi pagrindinės kvantinės mechanikos savybėmis. Dėl šių pokyčių padaryta didelė techninė pažanga daugelyje įvairių sričių, įskaitant kvantinę kompiuteriją, jutiklius, modeliavimą, kriptografiją ir telekomunikacijas. 

Pagrindinėse kvantinių taikomųjų programų srityse pradeda atsirasti ištisos kartos naujos technologijos, galinčios daryti didelį ekonominį ir socialinį poveikį: kvantinė kompiuterija ir modeliavimas, kvantinė komunikacija, kvantinis jutimas ir metrologija. Kai kurie jau yra kuriami, o daugelis kitų bus kuriami artimiausiais metais. Kvantų potencialas yra didžiulis, ir visi didieji pasaulio regionai daug investuoja į šią itin strateginę sritį. Todėl ES skaitmeninio dešimtmečio strategija ⁇ siekiama, kad iki 2025 m. Europa turėtų pirmąjį superkompiuterį su kvantiniu spartinimu, taip sudarant sąlygas iki 2030 m. tapti pažangiausiais kvantiniais pajėgumais. ⁇ Europos lustų aktas ⁇ taip pat apima priemones, kuriomis skatinama nebrangi, didelės apimties kvantinių lustų gamyba ES, kad jie galėtų tiekti energiją įvairiems novatoriškiems kvantiniams prietaisams.

2023 m. gruodžio 5 d. ES Tarybai pirmininkaujanti Ispanija paskelbė deklaraciją, kurią pasirašo ES valstybės narės, nurodydamos, kad jos pripažįsta strateginę kvantinių technologijų svarbą ES mokslo ir pramonės konkurencingumui ir įsipareigoja bendradarbiauti kuriant pasaulinio lygio kvantinių technologijų ekosistemą visoje Europoje, siekiant galutinio tikslo – kad Europa taptų pasaulio kvantiniu slėniu, pirmaujančiu pasaulyje kvantinės kompetencijos ir inovacijų srityje.

Pavyzdinė kvantinių technologijų iniciatyva

Europa turi senas kvantinių mokslinių tyrimų kompetencijos tradicijas. Dabar labai svarbu sukurti tvirtą pramoninę bazę, kuri remtųsi šia tradicija. Be koordinuotų mokslinių tyrimų ir finansavimo pastangų Europos lygmeniu Europa rizikuotų atsilikti nuo savo pasaulinių konkurentų.

Siekiant išspręsti šį uždavinį, 2018 m. pradėta įgyvendinti pavyzdinė iniciatyva „Kvantinės technologijos“. Tai didelio masto ilgalaikė mokslinių tyrimų iniciatyva, kurios biudžetą sudaro 1 mlrd. EUR ir kurią finansuoja ES, sutelkianti mokslinių tyrimų institucijas, pramonę ir viešuosius finansuotojus, stiprinanti ir plečianti Europos lyderystę mokslo srityje ir kompetenciją šioje srityje.

Kvantinė kompiuterija

Komisija, kaip Europos našiosios kompiuterijos bendrosios įmonės (BĮ „EuroHPC“) dalis, dabar planuoja kurti pažangiausius bandomuosius kvantinius kompiuterius. Šie kompiuteriai veiks kaip greitintuvai, sujungti su ⁇ Bendrosios įmonės superkompiuteriais ⁇ , sudarantys hibridines mašinas, kuriose derinamos geriausios kvantinės ir klasikinės kompiuterijos technologijos.

2022 m. spalio mėn. BĮ „EuroHPC“ paskelbė, kad visoje ES bus atrinktos šešios vietos, kuriose bus įrengti pirmieji Europos kvantiniai kompiuteriai, kurie bus integruoti į „EuroHPC“ superkompiuterius. Šie naujai įsigyti kvantiniai kompiuteriai bus grindžiami tik pažangiausiomis Europos technologijomis ir bus įrengti ⁇ Čekijoje, Vokietijoje, Ispanijoje, Prancūzijoje, Italijoje, ⁇ ir ⁇ Lenkijoje ⁇ . Investicijos iš viso sudaro 100 mln. EUR, iš kurių 50 proc. skiria ES ir 50 proc. – 17 BĮ „EuroHPC“ dalyvaujančių šalių.

Tai bus pirmas žingsnis diegiant Europos kvantinės kompiuterijos infrastruktūrą, kuri bus nekomerciniu pagrindu prieinama Europos mokslo ir pramonės naudotojams per debesiją. Ši infrastruktūra bus skirta naujų žinių kūrimui spartinti ir pasauliniams visuomenės uždaviniams spręsti. Dėl savo didžiulių skaičiavimo pajėgumų ji spręs sudėtingas modeliavimo ir optimizavimo problemas, ypač medžiagų kūrimo, vaistų atradimo, orų prognozavimo, transportavimo ir kitas pramonei ir visuomenei labai svarbias realaus pasaulio problemas. 

Europos kvantinės komunikacijos infrastruktūros (EuroQCI) iniciatyva

Nuo 2019 m. birželio mėn. visos 27 ES valstybės narės pasirašė ⁇ EuroQCI deklaraciją ⁇ , sutikdamos bendradarbiauti su Komisija ir padedant Europos kosmoso agentūrai, kad būtų sukurta visą ES apimanti kvantinės komunikacijos infrastruktūra (EuroQCI). 

⁇ ⁇ Sužinokite daugiau apie EuroQCI ⁇ ⁇

Kvantinis jutimas

Keliose srityse kvantiniai jutikliai jau gali pasiūlyti žymiai geresnį našumą ir tikslumą, palyginti su jų klasikiniais ekvivalentais. Komisija investuoja į visos Europos kvantinio stebėjimo infrastruktūrą, kuri sujungs šiuos jutiklius ir išnaudos jų potencialą, įskaitant kvantinių gravimetrų tinklą, tiek fiksuotą, tiek sumontuotą ant judančių nešiklių, pavyzdžiui, bepiločių orlaivių ar laivų, kuris stebės požeminius ir povandeninius išteklius ir vulkaninį aktyvumą, atliks Žemės stebėjimo užduotis ir kt. Šis tinklas bus sujungtas su planuojama Europos kosminės gravimetrijos infrastruktūra, kad naudojantis kosminėmis technologijomis būtų galima atlikti dar tikslesnius matavimus.