Obliczenia kwantowe
W ramach wsparcia podmiotów realizujących zadania publiczne w sferze innowacji cyfrowych na rzecz nauki i społeczeństwa informacyjnego z inicjatywy Ministerstwa Cyfryzacji w lutym 2022 roku powołany został pierwszy w Europie Centralnej Polski Węzeł Obliczeń Kwantowych – IBM Quantum Innovation Center w PCSS. W ramach tej inicjatywy założono przeprowadzenie eksperymentalnych prac, w tym zadań analitycznych, programistycznych i integracyjnych.
W 2023 roku brytyjski producent komputerów kwantowych ORCA Computing został wybrany przez PCSS, by dostarczyć Centrum dwa komputery ORCA Computing PT-1, których konstrukcja oparta jest na kwantowych systemach fotonicznych. Systemy, które sfinansowano z krajowego projektu, zostały zainstalowane w centrum komputerów dużej mocy w Poznaniu. Ich wprowadzenie przyspieszy prace oparte na obliczeniach kwantowych w takich dziedzinach jak biologia, chemia i uczenie maszynowe. Systemy PT-1 zostały zakupione w ramach projektu EUROHPC-PL i pełnią rolę zaawansowanych kwantowych akceleratorów. Technologia zastosowana w komputerze ORCA wykorzystuje jako nośnik informacji pojedyncze fotony (pojedyncze „cząstki” światła). Dzięki temu system może w bardzo prosty sposób wejść w interakcję z technologiami sieciowymi, a jego struktura staje się modularna, “elastyczna”, łatwa w aktualizacji. Użycie przez ten komputer zastrzeżonej prawnie technologii multipleksowania do celów dostosowania parametrów czasowych, częstotliwościowych oraz sterowania drogą poruszania się pojedynczych fotonów, pozwala na ogromne skondensowanie danych, a co za tym idzie zrealizowanie kwantowego przetwarzania danych na pełną skalę przy użyciu o wiele mniejszej liczby komponentów.
Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe jest koordynatorem i inicjatorem konsorcjum EuroQCS-Poland, a jednocześnie miejscem instalacji europejskiego komputera kwantowego opartego na technologii uwięzionych jonów. Na mocy podpisanej na początku lipca 2024 roku umowy między EuroHPC JU a Ministerstwem Cyfryzacji w 2025 roku w poznańskim Centrum zostanie zainstalowany komputer kwantowy EuroQCS-Poland oparty o technologię spułapkowanych jonów. Europejskie Wspólne Przedsięwzięcie w dziedzinie Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC JU) pod koniec 2022 roku wyłoniło sześć lokalizacji w całej Unii Europejskiej, które zostaną właścicielami i operatorami pierwszych komputerów kwantowych EuroHPC. Są to Czechy, Niemcy, Hiszpania, Francja, Włochy i Polska. Celem nowego programu EuroHPC – EuroQCS (European Quantum Computing and Simulation) jest umieszczenie na terenie tych krajów komputerów kwantowych oraz ich integracja z systemami superkomputerowymi. Nowe systemy kwantowe, oparte na europejskiej technologii, będą dostępne przede wszystkim do celów badawczo-rozwojowych dla szerokiego grona użytkowników w całej Europie, w tym dla środowisk naukowych, jak również dla przemysłu i sektora publicznego. Wybrane w konkursie systemy kwantowe z założenia zapewniają różnorodność technologii i architektur kwantowych, umożliwiając europejskim użytkownikom testowanie kilku różnych, praktycznych implementacji systemów obliczeń kwantowych połączonych z klasycznymi superkomputerami. W konsorcjum EuroQCS-Poland uczestniczą ponadto Centrum Fizyki Teoretycznej PAN oraz firma Creotech Instruments S.A.
Komunikacja kwantowa
W ramach prac prowadzonych w projekcie NLPQT (Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych) PCSS wyposażył swoje laboratoria w zaawansowane zestawy urządzeń pomiarowych oraz transmisyjnych. Zakupiono zestaw umożliwiający zbudowanie sieci połączeń kwantowej dystrybucji klucza. Jest to praktyczne wykorzystanie technologii komunikacji kwantowej do zestawienia szyfrowanych połączeń zabezpieczonych prawami mechaniki kwantowej. Urządzenia umożliwią PCSS kontynuowanie prac w zakresie technologii QKD, a w szczególności jej integracji z istniejącymi systemami optycznej transmisji danych oraz usługami. PCSS bierze udział w kilku europejskich projektach związanych z technologią QKD i dzięki pozyskanej infrastrukturze połączy działania w projektach krajowych i europejskich.