Čo si má bežný čitateľ predstaviť, keď povieme, že FRI UNIZA má kvantový počítač?
Miroslav Kvaššay: Najjednoduchšie je povedať, že ide o počítač pracujúci podľa iných pravidiel, než poznáme z bežnej informatiky. Základom nie je klasický bit, ale kvantový bit, tzv. qubit. Vďaka tomu môžeme študentom ukazovať princípy kvantových výpočtov prakticky – môžu pripravovať kvantové algoritmy, spúšťať ich a sledovať výsledky meraní. To je pri vzdelávaní veľmi dôležité, pretože kvantová informatika predstavuje v súčasnosti veľmi náročnú tému a osobná skúsenosť ju robí oveľa zrozumiteľnejšou.
Prečo je významné, že kvantový počítač je práve v Žiline?
Miroslav Kvaššay: Je to silný signál, že špičkové technológie nemusia byť len v zahraničí alebo vo veľkých svetových centrách. Sú už aj tu, na univerzite v Žiline. Maturant môže študovať informatiku na Slovensku a dostať sa k téme, ktorá bude v najbližších rokoch výrazne formovať technologický svet. Pre región ako aj celé Slovensko je dôležité, aby sme vychovávali ľudí, ktorí technológiám nielen rozumejú, ale vedia s nimi aj tvorivo pracovať.
Čo sa vďaka tomu zmení vo výučbe?
Miroslav Kvaššay: Kvantová informatika spája matematiku, fyziku a informačné technológie. Ak sa učí len z učebníc cez zložité vzorce, študentom rýchlo pripomína čistú sci-fi. Náš stolový kvantový počítač mení teóriu na prax. Funguje ako trojrozmerný most: študenti si na ňom skúsia naprogramovať vlastné algoritmy, na vlastné oči uvidia fyzikálne procesy vnútri stroja a nakoniec môžu sami pomocou rádiofrekvenčných impulzov riadiť kvantové javy. Vďaka tomu už nehľadia na abstraktné rovnice, ale na reálny stroj. Vďaka nemu skôr pochopia základné princípy kvantového sveta, akými sú superpozícia či kvantové previazanie.
Tomáš, vy s kvantovým počítačom pracujete ako doktorand. Aký bol váš prvý dojem?
Tomáš Sobek: Kvantová veda nás núti vyjsť z komfortnej zóny a človek musí začať rozmýšľať inak. Pri bežnom programovaní sme zvyknutí na presný sled príkazov a očakávame jednoznačný výsledok. Pri kvantových výpočtoch pracujeme s pravdepodobnosťami a javmi, ktoré na prvý pohľad nie sú intuitívne. Práve odchod od stereotypov je na tom fascinujúci.
Čo môže táto skúsenosť priniesť študentom?
Tomáš Sobek: Prináša im možnosť dostať sa k téme, ktorá bude čoraz dôležitejšia. Nemusia byť hneď odborníkmi na kvantovú fyziku. Dôležitá je zvedavosť, logické myslenie a chuť učiť sa nové veci. Študenti môžu postupne zistiť, či ich lákajú algoritmy, optimalizácia, bezpečnosť, výskum alebo prepojenie kvantových technológií s inými existujúcimi oblasťami informatiky.
Ako by ste kvantový počítač vysvetlili človeku, ktorý o kvantovej fyzike nikdy nepočul?
Tomáš Sobek: Predstavte si klasický počítač ako človeka, ktorý hľadá cestu z bludiska tak, že vyskúša každú uličku rad radom. Kvantový počítač vbehne do bludiska naraz všetkými smermi. Využíva totiž triky mikrosveta, kde veci môžu byť na dvoch miestach súčasne. Vďaka tomu dokáže vyriešiť zložité úlohy za sekundy, zatiaľ čo najvýkonnejšiemu superpočítaču na svete by to trvalo tisícky rokov. Bežný človek pritom nemusí rozumieť fyzike vnútri stroja. Ani pri smartfóne netušíme, ako presne funguje procesor, no mení nám život. V najbližších rokoch by nám tieto stroje mohli výrazne pomôcť – napríklad pri vývoji nových liekov, objavovaní nových materiálov alebo optimalizovaní dopravy vo veľkých mestách.
