Kvantová

V nasledujúcich rokoch kvantové technológie umožnia robiť veci, ktoré sa dnes jednoducho nedajú urobiť. S kvantovou technológiou sa budeme môcť pozerať ďaleko pod zemou alebo pod morom a vykonávať komplexné výpočtové úlohy, ako je modelovanie biomolekulárnych a chemických reakcií, ktoré najsilnejšie superpočítače v súčasnosti nedokážu zvládnuť. Quantum nám pomôže bezpečne posielať citlivé informácie kamkoľvek a diagnostikovať choroby rýchlejšie a presnejšie pri pohľade do buniek. Inými slovami, kvantové riešenie problémov, ktoré by trvali aj dnešné najrýchlejšie počítače stovky dní, ak nie roky.

V prvej kvantovej revolúcii na začiatku dvadsiateho storočia sa vedci naučili pochopiť a aplikovať vlastnosti kvantovej mechaniky – interakcie molekúl, atómov a ešte menších častíc, ako sú fotóny a elektróny. To im nakoniec umožnilo vytvoriť tranzistory, lasery a mikroprocesory: základné technológie pre počítače, telekomunikácie, satelitnú navigáciu, smartfóny, modernú lekársku diagnostiku a oveľa viac.

V súčasnosti prebieha druhá kvantová revolúcia. Výskumníci môžu detekovať a manipulovať jednotlivé častice a ich fyzikálne vlastnosti a interakcie a budovať nové technológie a systémy, ktoré využívajú vlastnosti základnej kvantovej mechaniky. Tento vývoj viedol k významnému technickému pokroku v mnohých rôznych oblastiach vrátane kvantovej výpočtovej techniky, senzorov, simulácií, kryptografie a telekomunikácií. 

V hlavných oblastiach kvantovej aplikácie sa začína objavovať celá generácia nových technológií s potenciálom ďalekosiahleho hospodárskeho a spoločenského vplyvu: kvantová výpočtová technika a simulácia, kvantová komunikácia, kvantové snímanie a metrológia. Niektoré sú už vo vývoji, zatiaľ čo mnohé ďalšie sa budú rozvíjať v nasledujúcich rokoch. Kvantový potenciál je obrovský a všetky hlavné svetové regióny výrazne investujú do tejto vysoko strategickej oblasti. Stratégia digitálneho desaťročia EÚ sa preto zameriava na to, aby Európa mala svoj prvý superpočítač s kvantovým zrýchlením do roku 2025, čím sa pripraví cesta k tomu, aby sa do roku 2030 dostala na špičku kvantových spôsobilostí. Európsky akt o čipoch obsahuje aj opatrenia na podporu nízkonákladovej vysokoobjemovej výroby kvantových čipov v EÚ, aby mohli napájať celý rad inovatívnych kvantových zariadení.

Španielske predsedníctvo Rady EÚ 5. decembra 2023 vydalo vyhlásenie, že členské štáty EÚ podpisujú s cieľom uviesť, že uznávajú strategický význam kvantových technológií pre vedeckú a priemyselnú konkurencieschopnosť EÚ a zaväzujú sa spolupracovať na rozvoji ekosystému kvantových technológií svetovej úrovne v celej Európe s konečným cieľom urobiť z Európy „kvantové údolie“ sveta, ktoré je celosvetovo popredným regiónom v oblasti kvantovej excelentnosti a inovácií.

Hlavné mesto kvantových technológií

Európa má dlhú tradíciu excelentnosti v kvantovom výskume. Teraz je nevyhnutné vytvoriť pevnú priemyselnú základňu, ktorá bude stavať na tejto tradícii. Bez koordinovaného úsilia v oblasti výskumu a financovania na európskej úrovni by Európa riskovala, že bude zaostávať za svojimi svetovými konkurentmi.

Na splnenie tejto výzvy bola v roku 2018 spustená hlavná iniciatíva Quantum Technologies. Ide o rozsiahlu dlhodobú výskumnú iniciatívu s rozpočtom 1 miliardy EUR financovanú EÚ, ktorá spája výskumné inštitúcie, priemysel a verejných financovateľov, konsoliduje a rozširuje vedúce postavenie Európy v oblasti vedy a excelentnosť v tejto oblasti.

Kvantová výpočtová technika

V rámci spoločného podniku pre európsku vysokovýkonnú výpočtovú techniku (spoločný podnik EuroHPC) Komisia teraz plánuje vybudovať najmodernejšie pilotné kvantové počítače. Tieto počítače budú fungovať ako urýchľovače prepojené so superpočítačmi spoločného podniku a vytvoria „hybridné“ stroje, ktoré spájajú to najlepšie z kvantových a klasických výpočtových technológií.

V októbri 2022 spoločný podnik EuroHPC oznámil výber šiestich lokalít v celej EÚ, ktoré budú hostiť prvé európske kvantové počítače, ktoré budú integrované do superpočítačov EuroHPC. Tieto novo nadobudnuté kvantové počítače budú založené na čisto najmodernejšej európskej technológii a budú sa nachádzať na miestach v Česku, Nemecku, Španielsku, Francúzsku, Taliansku a Poľsku. Investície predstavujú 100 miliónov EUR, pričom 50 % pochádza z EÚ a 50 % zo 17 zúčastnených krajín spoločného podniku EuroHPC.

Bude to prvý krok k zavedeniu európskej kvantovej výpočtovej infraštruktúry, ktorá bude prístupná európskym používateľom z vedy a priemyslu prostredníctvom cloudu na nekomerčnom základe. Táto infraštruktúra bude určená na urýchlenie vytvárania nových poznatkov a riešení globálnych spoločenských výziev. Vďaka svojej obrovskej výpočtovej kapacite bude riešiť zložité problémy simulácie a optimalizácie, najmä v oblasti vývoja materiálov, objavovania liekov, predpovedania počasia, dopravy a ďalších problémov reálneho sveta, ktoré sú pre priemysel a spoločnosť veľmi dôležité. 

Iniciatíva Európskej kvantovej komunikačnej infraštruktúry (EuroQCI)

Od júna 2019 podpísalo všetkých 27 členských štátov EÚ vyhlásenie EuroQCI, v ktorom sa dohodli na spolupráci s Komisiou a s podporou Európskej vesmírnej agentúry na rozvoji kvantovej komunikačnej infraštruktúry pokrývajúcej celú EÚ (EuroQCI). 

Zistite viac o EuroQCI

Kvantové snímanie

V niekoľkých oblastiach sú kvantové senzory schopné ponúknuť výrazne vyšší výkon a presnosť v porovnaní s ich klasickými ekvivalentmi. Komisia investuje do celoeurópskych infraštruktúr kvantového snímania, ktoré prepoja tieto senzory a využijú ich potenciál, vrátane siete kvantových gravimetrov, pevných aj namontovaných na pohyblivých nosičoch, ako sú drony alebo lode, ktoré budú monitorovať podzemné a podmorské zdroje a sopečnú činnosť, vykonávať úlohy pozorovania Zeme a ďalšie. Táto sieť bude prepojená s plánovanou európskou vesmírnou gravimetrickou infraštruktúrou, čo umožní ešte presnejšie merania s podporou vesmírnych technológií.