Prof. dr hab. Wojciech Wiślicki, Dyrektor Departamentu Badań Układów Złożonych NCBJ został nominowany przez reprezentantów Rady CERN na członka Rady Doradczej CERN QTI (Quantum Technology Initiative). Prof. Wiślicki, jako jeden z 22 członków Rady złożonej z ekspertów w dziedzinie technologii kwantowych, będzie wspólnie z Zespołem Kierowniczym Programu budował i prowadził zarówno krajowe, jak i międzynarodowe działania i współprace z zakresu technologii kwantowych.

Wraz z rozwojem wykorzystania efektów kwantowych w technologiach obliczeniowych, instytuty badawcze uruchamiają projekty mające wdrożyć takie technologie do swojej działalności badawczej, a w przyszłości do infrastruktury. Prowadzi to zarówno do rozwoju technologii kwantowych, jak również może usprawnić procesy badawcze w instytutach.

Jednym z instytutów badawczych, którego zainteresowanie technologiami obliczeń kwantowych mocno wzrosło w ostatnich latach, jest CERN. Od 2018 roku organizowane są warsztaty dotyczące użycia ich w badaniach z dziedziny fizyki wysokich energii (HEP), a we wrześniu 2020 roku utworzono CERN Quantum Technology Initiative.

14 października 2021 CERN QTI osiągnęła kolejny kamień milowy dzięki publikacji nowej strategii działań w obszarze Quantum Computing. Strategia zawiera plany na najbliższe 3 lata działalności, jak również średnio- i długoterminowe założenia badań i rozwoju oraz współprac międzynarodowych. Opisuje także strukturę zarządzającą oraz Radę Doradczą, składającą się z przedstawicieli 23 Państw Członkowskich CERNu.

Przez pierwszy rok istnienia, CERN QTI zdążyła już powołać do życia kolaboracje i projekty mające zbadać możliwości wykorzystania technologii kwantowych zarówno w fizyce wysokich energii, jak i w innych dziedzinach.

„Obecnie sprawdzany jest potencjał technologii kwantowych w czterech obszarach badań. ” – opisuje prof. Wiślicki – „Pierwszym z nich są algorytmy i obliczenia kwantowe. Dzięki wykorzystaniu efektów kwantowych, na przykład superpozycji qubitów, będących kwantowym odpowiednikiem bitów w dzisiejszych komputerach, możliwe będzie znaczne zmniejszenie złożoności obliczeniowej wielu klas problemów, takich jak problemy optymalizacyjne czy kombinatoryczne.

Następnym obszarem użycia obliczeń kwantowych jest przeprowadzanie dokładnych symulacji złożonych oddziaływań w układach wielu ciał. Tego typu symulacje mogą znaleźć wykorzystanie nie tylko w fizyce wysokich energii, lecz również w chemii czy badaniach fizycznych materii skondensowanej.

Pozostałe obszary, w których poszukujemy zastosowań technologii kwantowych to systemy detekcyjne, gdzie wykorzystanie efektów kwantowych może doprowadzić do powstawania nowych układów detektorów o wysokiej czułości, a także systemy komunikacji kwantowej i sieci kwantowe, mające znaleźć zastosowania m. in. w synchronizacji zegarów czułych urządzeń badawczych, źródłach fotonowych czy technologii laserowej. Technologie kwantowe powinny też poprawić bezpieczeństwo komunikacji, co ma szczególnie duże znaczenie dla ochrony własności, poufności danych osobistych i przemysłowych oraz dla dobrego funkcjonowania państwa. ”

Gromadzone przez wiele lat doświadczenia CERNu w badaniach naukowych, a także charakter organizacji nastawionej na współprace międzynarodowe sprawia, że CERN QTI może mieć znaczny udział w rozwoju technologii kwantowych zarówno w fizyce wysokich energii, jak i w innych obszarach nauki w ciągu najbliższych kilku lat. Szczególne znaczenie będzie miało uruchomienie komputerów kwantowych, gdzie wszystkie śmiałe koncepcje fizyków zostaną sprawdzone doświadczalnie. To dopiero pozwoli na tworzenie przełomowych technologii.

Więcej informacji o CERN QTI znajduje się na stronie https://quantum.cern/