Žilinská univerzita prepisuje dejiny IT: Fakulta riadenia a informatiky získala prvý kvantový počítač na Slovensku

Žilinská univerzita v Žiline úspešne reaguje na svetový vývoj a zapája sa do globálnych pretekov v oblasti technológií. Európska únia v súčasnosti súperí o svoju nezávislosť voči mocnostiam ako USA a Čína, pričom žilinská fakulta týmto krokom vytvára dôležité zázemie pre budúcich expertov priamo na severe Slovenska. Žilina sa tak stáva hlavným bodom na domácej mape pokročilého IT výskumu.

Absolventi zo Žiliny nebudú len pasívnymi používateľmi, ale tvorcami systémov, ktoré čoskoro ovplyvnia bezpečnosť internetového bankovníctva, šifrovanie dát či rýchlosť vývoja nových liekov. Tieto znalosti zvýšia ich hodnotu na trhu práce, čo pritiahne do Žilinského kraja investorov s vysokou pridanou hodnotou a dobre platenými pracovnými miestami.

Kvantový svet funguje pri izbovej teplote

Nové zariadenie pracuje na princípe nukleárnej magnetickej rezonancie, ktorú ľudia poznajú najmä z lekárskej diagnostiky v nemocniciach. Tento prístup prináša zásadnú výhodu, pretože počítač dokáže pracovať pri bežnej izbovej teplote. Konkurenčné supravodivé systémy pritom vyžadujú extrémne a nákladné podchladenie.

Nositeľom informácie je kvantový bit, teda qubit. Ten reprezentuje jadrový spin atómov v špeciálnych roztokoch. Spin si môžeme predstaviť ako mechanické otáčanie atómového jadra. To sa v silnom magnetickom poli orientuje a vedci ho následne ovládajú pomocou rádiofrekvenčných impulzov. Vďaka javu superpozície dokáže byť qubit v dvoch stavoch súčasne. To umožňuje paralelné výpočty v stavovom priestore, ktorý sa vizualizuje cez takzvanú Blochovu sféru.

Revolúcia v hybridných výpočtoch a bezpečnosti

Nový prístroj nenahrádza bežné osobné počítače. Funguje ako špeciálny koprocesor, ktorý je určený na hybridné výpočty v úzkej spolupráci s klasickými systémami. Svoje uplatnenie nájde v kľúčových oblastiach:

• Medicína a materiály: Simuluje javy priamo na atómovej úrovni, čím radikálne zrýchľuje výskum bez tisícov manuálnych pokusov v laboratóriách.
• Bezpečnosť a šifrovanie: Hoci technológia dokáže v najbližších rokoch prelomiť súčasné šifry, prináša aj fyzikálne neprelomiteľnú komunikáciu. Akýkoľvek pokus o odpočúvanie okamžite naruší kvantový stav.
• Logistika a databázy: Slúži ako inteligentný filter, ktorý využíva Groverov algoritmus. Ten vyhľadáva riešenia v obrovských databázach rádovo rýchlejšie ako dnešné počítače.

Koniec rutinného programovania do roku 2030

Za úspešnou akvizíciou stoja dekan fakulty Emil Kršák a prodekan pre vedu a výskum Miroslav Kvaššay. Odborníci predpovedajú, že celú oblasť IT čaká do roku 2030 radikálna transformácia, pričom rutinné písanie kódov plne preberie umelá inteligencia.

„Náš kvantový počítač dáva príležitosť programovať a skúmať kvantové algoritmy na fyzickom hardvéri. Naším cieľom je pripraviť absolventov, ktorí dokážu pracovať s revolučnými technológiami, ktoré budú v najbližších rokoch výrazne formovať budúcnosť ľudstva,“ vysvetľuje dekan Emil Kršák.

Fakulta preto zavádza prácu s týmto prístrojom priamo do prednášok a cvičení. Študenti posielajú svoje vlastné algoritmy do reálneho hardvéru. Vo svojom výskume ho využíva aj doktorand Tomáš Sobek.

„Kvantové počítače predstavujú jednu z najvzrušujúcejších oblastí súčasnej vedy a som rád, že sa jej môžem venovať priamo na našej fakulte. Mňa osobne na tom najviac fascinuje úplne odlišný prístup k výpočtom oproti dnešným známym technológiám, ktorý nám zároveň umožňuje nazerať na samotnú podstatu prírody,“ hovorí Tomáš Sobek.

Žilinský unikát s reálnym hardvérom

Fyzický 3-qubitový model je v slovenskom vysokoškolskom prostredí úplným unikátom. Ostatné inštitúcie sa v súčasnosti spoliehajú iba na softvérovú simuláciu v obyčajných počítačoch. Žilinská univerzita však študentom umožňuje pracovať s reálnymi fyzikálnymi obmedzeniami hardvéru vrátane vplyvu fyzikálneho šumu.

Celý nákup fakulta konzultovala s technologickým partnerom, spoločnosťou Aricoma. Tá má svoje inovačné centrum priamo v Žiline, čo podčiarkuje prepojenie akademického výskumu s reálnymi potrebami trhu.

„Kvantová informatika nie je len ďalšia technologická disciplína. Je to jedna z ciest, ktorá môže zmeniť spôsob, akým riešime zložité problémy. Študenti, ktorí sa jej začnú venovať dnes, môžu byť o pár rokov medzi ľuďmi, ktorí budú definovať, aké miesto bude mať Slovensko na kvantovej mape Európy aj sveta. Je to šanca byť pri začiatku veľkej technologickej zmeny, nie až pri jej dôsledkoch,“ uzatvára CEO spoločnosti Aricoma Peter Trajlinek.