Fakulta elektrotechnická Českého vysokého učení technického v Praze slavnostně otevřela novou laboratoř kvantových technologií, jejíž součástí je kvantový komunikační polygon určený pro výzkum, testování a výuku. Unikátní pracoviště umožní testování kvantové komunikace v reálných podmínkách, výuku nové generace expertů i rozvoj technologií pro bezpečnou digitální infrastrukturu budoucnosti.
Laboratoř vznikla v rámci konsorcia CZ.QCI v užší spolupráci s Univerzitou Palackého v Olomouci a vedle výzkumu a vzdělávání má ambici stát se součástí vznikající evropské kvantové komunikační infrastruktury.
Nově otevřená laboratoř v budově Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze (FEL ČVUT) v Technické ulici v Praze–Dejvicích představuje významný krok v rozvoji českých kvantových technologií. Kvantový komunikační polygon umožňuje experimenty a demonstrace kvantové distribuce klíčů (QKD) i dalších principů kvantové komunikace v prostředí blízkém reálnému nasazení.
Pracoviště vzniklo v rámci projektu CZ.QCI, jehož cílem je budování bezpečné kvantové komunikační infrastruktury v České republice jako součásti evropské iniciativy EuroQCI. Kvantové technologie mají v budoucnu zásadně posílit ochranu citlivých dat a komunikace proti hrozbám spojeným s nástupem kvantových počítačů.
„Před více než třiceti lety stáli odborníci z naší fakulty u připojení Československa k internetu. Dnes se otevírá další technologická kapitola. Kvantové technologie mají potenciál proměnit způsob, jakým komunikujeme a chráníme informace, a my chceme být u zrodu této nové infrastruktury stejně aktivně, jako byla Fakulta elektrotechnická ČVUT u nástupu internetu v České republice. Stejně důležité je pro nás připravovat odborníky, kteří budou tyto technologie v budoucnu vyvíjet, provozovat a využívat v praxi,“ říká děkan FEL ČVUT Petr Páta.
Zásadní rolí laboratoře nebude pouze výzkum a testování systémů, ale také vzdělávání nové generace odborníků v oblasti kvantových technologií. Polygon bude primárně sloužit studentům ČVUT v Praze, a to jak v rámci specializované výuky, tak celoživotního vzdělávání a dalším partnerům, kteří o tyto technologie projeví zájem. Studenti si zde budou moci prakticky vyzkoušet principy kvantové komunikace i práci s technologiemi, které budou v budoucnu součástí kritické digitální infrastruktury.
Přečtěte si také
Mezi Prahou, Brnem a Ostravou funguje od poloviny dubna kvantová síť pro bezpečný přenos citlivých dat. Pro Česko je to obrovský úspěch. Dalším krokem mělo být její napojení na evropskou kvantovou infrastrukturu. Vláda na to ale zatím nevyčlenila prostředky. „Když vystoupíme z rozjetého vlaku, už naskočíme jen těžko, čekal by nás rozpad odborných týmů a mezinárodní izolace,“ říká koordinátor projektu Jan Bouda.
Od národního projektu k evropské kvantové síti
Koncept laboratoře vznikl ve spolupráci s Univerzitou Palackého v Olomouci a navazuje na aktivity širšího konsorcia CZ.QCI. Zatímco olomoucký partner přináší silné zázemí v základním výzkumu mimo jiné experimentální kvantové fyziky, ČVUT rozvíjí aplikační rovinu projektu a převod fyzikálních principů do prakticky využitelných technologií. Laboratoř je zároveň otevřenou platformou pro spolupráci všech partnerů konsorcia CZ.QCI i dalších institucí, které se podílejí na rozvoji kvantových technologií v České republice.
Kvantový polygon na FEL ČVUT je navržen tak, aby se v budoucnu mohl stát součástí vznikající evropské kvantové komunikační infrastruktury. Vedle výzkumu, výuky a testování technologií tak bude sloužit také jako prostředí pro ověřování postupů a řešení, která mohou najít uplatnění v celoevropské síti bezpečné kvantové komunikace.
„Budoucnost bezpečné komunikace a kvantových výpočtů je spojena s kvantovým internetem. Dnes jsme v podobné situaci, jako byl klasický internet na počátku devadesátých let – technologie se ověřují, vznikají první infrastruktury a hledají se cesty k jejich praktickému nasazení. Nový polygon nám umožňuje testovat a demonstrovat kvantovou komunikaci v podmínkách blízkých reálnému provozu a současně připravovat pracoviště na zapojení do vznikající evropské kvantové komunikační infrastruktury. Naší ambicí je, aby se stal přirozenou součástí evropské sítě a místem, kde budou vyrůstat i nové generace odborníků pro tuto technologii,“ říká Igor Jex, garant programu kvantových technologií na ČVUT, který působí na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské.
Rozvoj kvantových technologií je dnes strategickou prioritou řady vyspělých zemí. Univerzity a výzkumné instituce v tomto procesu nehrají pouze roli poskytovatelů vzdělání a základního výzkumu, ale také partnerů, kteří státu a průmyslu pomáhají budovat odborné kapacity, ověřovat nové technologie a připravovat jejich budoucí nasazení. Igor Jex v této souvislosti dodává: „Vnímáme jako přirozenou roli univerzit poskytovat své odborné kapacity a zkušenosti při rozvoji technologií, které mohou mít zásadní význam pro budoucí bezpečnost, konkurenceschopnost a technologickou suverenitu České republiky. Takové projekty zároveň ukazují, jak mohou vysoké školy a výzkumné instituce přispívat svými znalostmi a infrastrukturou k budování bezpečnějšího a technologicky vyspělejšího prostředí pro celou společnost.“
Praktickou realizaci kvantové komunikace a provoz polygonu zajišťuje Katedra telekomunikační techniky FEL ČVUT. Laboratoř zároveň navazuje na již probíhající vzdělávací aktivity univerzity. Do navazujícího magisterského programu Kvantová informatika zaměřeného na kvantové technologie nastoupilo 17 studentů a specializovaným předmětem Kvantové optické komunikace a sítě letos prochází většina z nich. Nové pracoviště významně rozšíří možnosti jejich praktické výuky.
Další důležitou aktivitou na poli kvantových technologií na půdě pražské techniky je Kvantové inovační centrum (QIC). Jeho cílem je rozvíjet v Česku znalosti v oblastech šifer a jejich odolnosti, kvantové senzoriky, pokročilé komunikace nebo výpočtů pro optimalizaci AI a materiálové inženýrství. ČVUT v tomto případě spolupracuje s Univerzitou obrany a řídí projekt, do něhož jsou zapojeny i další univerzity a vědecké ústavy: UK, ZČU, UPOL, MUNI, VUT Brno a AV ČR. Díky tomu můžou zapojené instituce využívat výpočetních kapacit na kvantových počítačích IBM nebo se účastnit řady odborných a vzdělávacích workshopů.
„Jednou z největších výzev bylo převést technologie fungující v laboratorních podmínkách do prostředí, které umožňuje realistický provoz a praktické experimenty. Právě tak se ostatně rodily i první internetové infrastruktury – od experimentálních připojení k technologiím každodenního života. Kvantová komunikace je dnes na podobném začátku a naším cílem je vytvořit prostor, kde bude možné nové principy nejen zkoumat, ale také ověřovat jejich budoucí využití v reálných sítích. Stejně důležité je, aby si je mohli osvojit studenti, kteří budou jednou podobné systémy navrhovat a provozovat,“ doplňuje Leoš Boháč.
- Autor článku: ne
- Zdroj: České vysoké učení technické v Praze
