Projekty B+R

PROJEKTY

Obliczenia kwantowe

Projekty badawczo‑rozwojowe w obszarze technologii kwantowych koncentrują się na tworzeniu i rozwijaniu algorytmów, architektur sprzętowych oraz narzędzi programistycznych, które umożliwią praktyczne wykorzystanie w obrzarach obliczeń i komunikacji kwantowej.

01.11.2025 - 31.10.2029

W centrum działań QEC4QEA leży dążenie do stworzenia spójnego, europejskiego ekosystemu technologii kwantowych, a nasza instytucja partnerska odgrywa w tym procesie kluczową rolę, realizując precyzyjnie zdefiniowane cele.

Koncentrujemy się na projektowaniu wyspecjalizowanych narzędzi programistycznych, rozwijaniu skalowalnej infrastruktury obliczeniowej oraz prowadzeniu programów szkoleniowych, które umożliwiają użytkownikom szybkie zdobywanie kompetencji.

Jednym z głównych założeń projektu jest dostarczenie kompletnego zestawu komponentów - benchmarków, kompilatorów, API oraz rozwiązań integracyjnych dla systemów HPC i platform kwantowych. Dzięki kompletnemu zestawowi narzędzi instytucje badawcze i przedsiębiorstwa będą mogły efektywnie testować, porównywać i wdrażać algorytmy kwantowe. QEC4QEA realizuje również cel strategiczny, jakim jest ścisłe powiązanie badań z potrzebami rynku, dlatego współpracuje z instytucjami działającymi w obszarach finansowych, farmaceutycznych i logistycznych, identyfikując konkretne wyzwania branżowe i projektując rozwiązania odpowiadające na realne scenariusze zastosowań. W rezultacie projekt przyspiesza przejście od koncepcji do komercyjnych wdrożeń, tworząc solidne podstawy pod przyszłe aplikacje o wysokiej wartości użytkowej.

Komputer EuroQCS został zainstalowany w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym. Konkurs - European High Performance Computing Joint Undertaking – EuroQHPC-I JU, zakończył się wyborem sześciu europejskich ośrodków, które zostaną operatorami pierwszych komputerów kwantowych EuroQHPC-I.

Maszyny będące elementem szerszego programu EuroQCS (European Quantum Computing and Simulation), o łącznej wartości 100 mln EUR, ulokowane zostaną także w Czechach, Niemczech, Hiszpanii, Francji, Holandii, Luksemburgu oraz we Włoszech. PCSS jest koordynatorem i inicjatorem międzynarodowego polsko-łotewskiego konsorcjum EuroQCS-Poland.

Dodatkowo, nasza instytucja jest miejscem instalacji nowego systemu, a w konsorcjum projektowym uczestniczą ponadto Uniwersytet Łotewski, Centrum Fizyki Teoretycznej PAN oraz firma Creotech Instruments S.A.

Polski Węzeł Obliczeń Kwantowych

W efekcie realizacji powierzonego zadania „Wsparcie podmiotów realizujących zadania publiczne w sferze innowacji cyfrowych na rzecz nauki i społeczeństwa informacyjnego, poprzez zapewnienie dostępu do e-infrastruktury wykorzystującej obliczenia kwantowe,w ramach globalnej sieci IBM Quantum Network. w tym dostęp do węzła IBM Q-HUB” przez Ministra Cyfryzacji powołano w Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym pierwszy w Europie Centralnej – Polski Węzeł Obliczeń Kwantowych w ramach globalnej sieci IBM Quantum Network.

Sieć IBM Quantum Network ma na celu optymalne wykorzystanie potencjału komputerów kwantowych i zastosowania ich do rozwiązania eksperymentalnych problemów. Krajowe instytucje zrzeszone w ramach tej sieci mają dostęp do najbardziej zaawansowanych i najnowocześniejszych systemów kwantowych IBM Q.

Kwantowe centra innowacji i węzły obliczeń kwantowych działające w ramach IBM Quantum Network na całym świecie to wysokiej klasy społeczność globalna, skupiająca firmy z listy Fortune 500, start-upy, instytucje akademickie i laboratoria badawcze, które pracują nad rozwojem obliczeń kwantowych i badają ich praktyczne obszary zastosowań. Członkowie sieci IBM Quantum Network wraz z zespołami IBM Quantum wspólnie badają, testują i analizują, w jaki sposób obliczenia kwantowe mogą wpłynąć na rozwój społeczeństwa informacyjnego, nauki i gospodarki.

PARTNERZY SIECI IBM QUANTUM NETWORK  W POLSCE

Uniwersytet Adama Mickiewicza w Poznaniu
Centrum Fizyki Teoretycznej PAN
Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej PAN
Politechnika Poznańska
Uniwersytet Warszawski
Wojskowa Akademia Techniczna
Narodowe Centrum Badań Jądrowych

01.07.2020 - 31.12.2023

Głównym celem projektu PRACE-LAB2, jest dostarczenie specjalizowanych architektur komputerowych pod zastosowania związane z problematyką analityki dużych wolumenów danych, zastosowań wykorzystujących elementy sztucznej inteligencji.

Częścią projektu są również symulacje obliczeń kwantowych. W obszarze gospodarki prace rozwojowe skupiają się na dostarczeniu nowoczesnych rozwiązań kontenerowych w chmurze oraz nowych usług, m.in. HPCaaS (HPC as a Service).

PARTNERZY PROJEKTU PRACE-LAB2

01.01.2021 - 31.12.2023

W ramach projektu "Narodowa Infrastruktura Superkomputerowa dla EuroHPC - EuroHPC PL" budowana była specjalistyczna infrastruktura ogólnego przeznaczenia na potrzeby obliczeń wielkoskalowych, która umożliwia podejmowanie wyzwań badawczych w kluczowych z punktu widzenia polskiego społeczeństwa, środowiska naukowego i gospodarki obszarach.

PARTNERZY PROJEKTU EuroHPC PL

01.06.2021 - 31.05.2024

Celem projektu QATM jest opracowanie systemu pozwalającego na uzyskanie w czasie rzeczywistym rozwiązań opartych o algorytmizacje i rozwiązanie problemu zarządzania obiektami znajdującymi się w przestrzeni powietrznej naszego kraju. Innowacyjność zaproponowanego rozwiązania uwzględnia:

Udoskonalenie istniejących systemów ATM przy pomocy algorytmów kwantowych, które mogłoby umożliwić opracowanie wariantowo-optymalnych planów w czasie rzeczywistym, w odpowiedzi na dynamiczne zmiany w przestrzeni powietrznej przy uwzględnieniu wszystkich zadanych parametrów, ograniczeń i potencjalnie wielu kryteriów oceny rozwiązania.
Zabezpieczenie opracowywanych w ramach projektu rozwiązań poprzez wykorzystanie technologii komunikacji kwantowej, a w szczególności kwantowej dystrybucji klucza (ang. Quantum Key Distribution) do bezpiecznej transmisji wymienianych danych.
Opracowanie i weryfikacja kluczowych założeń do budowy systemów ATM nowej generacji z wykorzystaniem technologii kwantowych.

20.12.2022 - 20.12.2024

Zakres projektu obejmuje opracowanie oraz analizę bezpieczeństwa asymetrycznych algorytmów szyfrowania, uzgadniania kluczy (KEM lub KEX) oraz podpisów cyfrowych odpornych na zagrożenia wynikające z potencjału obliczeń kwantowych. Dynamiczny rozwój technologii komputerów kwantowych sprawia, że kryptanaliza obecnie stosowanych systemów kryptografii klucza publicznego staje się realnym zagrożeniem. W ramach projektu została zrealizowana analiza publicznie dostępnych algorytmów post‑kwantowych oraz zaproponowanie systemów kryptograficznych zapewniających funkcjonalność szyfrowania, uzgadniania/wymiany kluczy oraz podpisów cyfrowych. Nowe algorytmy zostaną poddane ocenie pod kątem poziomu bezpieczeństwa i zaimplementowane w formie demonstracyjnej, który posłuży jako implementacja referencyjna. Dodatkowo projekt ma na celu zaprezentowanie paradygmatu zwinności kryptograficznej (cryptographic agility) w projektowaniu systemów kryptograficznych.

PROJEKTY

Komunikacja kwantowa

EuroQCS PIONIER-Q

Program budowy infrastruktury EuroQCI (European Quantum Communication Infrastructure) zaczął powstawać w 2019 roku, a jej sieć ma zapewnić bezpieczne zaplecze dla komunikacji kwantowej, która obejmie całą Unię Europejską. Inicjatywa została podzielona na fazy i jest koordynowana z europejskimi programami rozwoju technologii kwantowych

Na początku planowane jest zbudowanie krajowych infrastruktur QCI, a następnie połączenie ich międzynarodowymi łączami naziemnymi lub satelitarnymi. W ramach konkursu na budowę krajowej infrastruktury QCI, PCSS złożył oficjalny projekt dla Polski.

Po pozytywnej ocenie Komisji Europejskiej oficjalnie potwierdzono, że prace nad projektem będą prowadzone w najbliższych latach przez przedstawiciela konsorcjum PIONIER.

02.09.2019 - 01.09.2022

Otwarta europejska platforma testowa dla technologii Kwantowej Dystrybucji Klucza. Celem projektu OpenQKD było rozwijanie oraz implementowanie w sieciach operacyjnych technologii związanych z komunikacją kwantową. Projekt wzmacnia czołową pozycję Europy w zakresie technologii komunikacji kwantowej.

demonstracja oraz integracja bezpiecznych rozwiązań komunikacji kwantowej w szerokim zakresie w europejskim krajobrazie cyfrowym.
opracowanie oraz uruchomienie kilku otwartych środowisk testowych technologii Quantum Key Distribution oraz mniejszych demonstratorów w celu promowania jej funkcjonalności w sieci i scenariuszy wykorzystania wśród potencjalnych użytkowników końcowych, ich aplikacji, usług i zainteresowanych podmiotów.
opracowanie innowacji, szkoleń oraz pomoc w rozwoju i rozpowszechnianiu wiedzy z zakresu technologii komunikacji kwantowej i związanych z nią usług, aplikacji.
opracowanie dokumentów standaryzujących rozwiązania z zakresu technologii Quantum Key Distribution oraz komunikacji kwantowej
opracowanie rozwiązań pod budowę Europejskiej Infrastruktury Komunikacji Kwantowej.

02.11.2018 - 31.12.2023

Celem projektu NLPQT jest rozwój ogólnokrajowej infrastruktury umożliwiającej praktyczne wykorzystanie własności pojedynczych obiektów kwantowych, ze szczególnym uwzględnieniem możliwości wykorzystania pojedynczych fotonów w komunikacji kwantowej.

Infrastruktura NLPQT umożliwi prace badawczo-rozwojowe, prowadzące do zaprojektowania, uruchomienia i rozwoju złożonych i bezpiecznych systemów do kwantowej dystrybucji klucza kryptograficznego (QKD) i komunikacji kwantowej, a także integracji tych rozwiązań z innymi mechanizmami stosowanymi

obecnie w celu zabezpieczenia danych przesyłanych przez systemy informatyczne i telekomunikacyjne. Ponadto w ramach projektu NLQPT zostaną utworzone testowe stacje robocze umożliwiające opracowywanie zastosowań pojedynczych obiektów kwantowych, takich jak elektrony, kropki kwantowe lub atomy.

W ramach prac projektu powstaną między innymi:

Międzymiastowe łącze QKD Warszawa-Poznań z zaufanymi węzłami
Lokalne łącza QKD w Warszawie i Poznaniu
Wdrożenie systemu QKD w operacyjnych platformach testowych i usługach
Rozwój i integracja technologii QKD z istniejącymi systemami optycznej transmisji danych
QKD w krajowym systemie wytwarzanie i dystrybucji wzorcowej nośnej optycznej

Infrastruktura posłuży do badań w obszarach: