AI FACTORIES A KVANTOVÉ TECHNOLOGIE

Průlomové technologie v IT4Innovations: Česká AI továrna a první kvantový počítač

Rok 2025 je pro Národní superpočítačové centrum IT4Innovations, které je součástí VŠB – Technické univerzity Ostrava skutečně přelomový. Ostravské superpočítačové centrum vstoupilo do nové éry nejen spuštěním vůbec prvního českého kvantového počítače nazvaného VLQ, ale také zásadním posílením své role v oblasti umělé inteligence.

Autor:

VŠB-TUO

Česká republika letos získala vlastní „továrnu na umělou inteligenci“ – Czech AI Factory – jejíž vznik stojí na široké spolupráci napříč celou univerzitou VŠB-TUO a dalších partnerů. Součástí projektu bude i nový AI superpočítač KarolAIna, který poskytne špičkové výpočetní kapacity pro výzkum, inovace i průmysl a který bude instalován v roce 2027. IT4Innovations tak v roce 2025 potvrzuje svou pozici jedné z klíčových výzkumných infrastruktur v Evropě.

Czech AI Factory: služby a superpočítač KarolAIna pro rozvoj a zavádění AI umělé inteligence

Společný evropský podnik EuroHPC vybral Českou republiku mezi země, ve kterých vyrostou nové AI Factories. V tuzemsku projekt vede konsorcium šesti partnerů pod vedením VŠB–TUO. Základem výpočetní infrastruktury bude superpočítač KarolAIna, postavený na zhruba 340 AI čipech s výkonem až 850 PFlop/s pro operace umělé inteligence.

Czech AI Factory má poskytovat:

  • výpočetní zdroje optimalizované pro trénování a nasazování modelů AI,
  • služby odborníků z partnerských institucí,
  • podporu malým a středním podnikům, výzkumu i veřejné správě,
  • školení, datové služby a bezpečná datová prostředí.
Díky novému superpočítači a odbornosti našich partnerů činí Česká republika rozhodný krok k tomu, aby se stala aktivním přispěvatelem evropské excelence v oblasti umělé inteligence. Jsme hrdí na to, že právě Ostrava bude stát v centru této proměny.
— Igor Ivan, rektor VŠB – Technické univerzity Ostrava —

Tato infrastruktura zároveň posílí mezinárodní postavení českého AI ekosystému a zvyšuje šanci, že se Česká republika v budoucnu stane kandidátem pro umístění jedné z evropských AI GigaFactories.

VLQ: první kvantový počítač v Česku

Druhou novinkou je kvantový počítač VLQ. Patří mezi první funkční kvantové systémy v Evropě a je výsledkem spolupráce osmi zemí v rámci konsorcia LUMI-Q.

VLQ využívá 24 supravodivých qubitů, což jsou elementární jednotky kvantové informace. Ty jsou uspořádány do tzv. hvězdicové topologie, která umožňuje efektivnější práci s kvantovými obvody a omezuje nutnost výpočetně náročných přenosů mezi qubity. 


Pro svou práci musí být systém ochlazen téměř na absolutní nulu, konkrétně na teplotu kolem 0,01 K, tedy méně než ve vesmírném prostoru. O to se stará víceúrovňový kryostat připomínající velký zlatý lustr, vážící zhruba 300 kilogramů.

VLQ je navíc přímo propojen s existujícím superpočítačem Karolina. Díky tomu může uživatel kombinovat klasické i kvantové výpočty, což je důležitý krok směrem k reálnému nasazení kvantových algoritmů v praxi.

Kvantový počítač VLQ bude sloužit široké škále evropských uživatelů, od akademických institucí, přes průmyslové podniky až po veřejný sektor.
— Vít Vondrák, ředitel IT4Innovations —

Kde kvantové technologie naleznou uplatnění

Atlas aplikací kvantových výpočtů uvádí desítky příkladů, kde už dnes dávají kvantové metody smysl nebo kde se očekává, že přinesou výhodu v blízké budoucnosti. Patří mezi ně například:

  • logistika a doprava – plánování tras autonomně řízených vozidel, plánování dopravy optimalizace skladových zásob apod.
  • energetika – optimalizace distribuce energie, optimalizace energetického systému, predikce výkonu obnovitelných zdrojů
  • chemie a materiálový výzkum – simulace katalýzy a hledání nových materiálů,
  • farmacie – vývoj nových léčiv
  • finance – řízení rizik, detekce podvodů nebo optimalizace portfolií.

Tyto úlohy jsou buď mimořádně výpočetně náročné, nebo jejich přesné řešení běžné počítače vůbec nezvládnou. Kvantové výpočty umožňují testovat nové postupy, které mohou být v řadě oblastí průlomové.

Atlas aplikací kvantových výpočtů

Česko jako evropský uzel pokročilých výpočtů

S AI továrnou i kvantovým počítačem se Česká republika zařazuje mezi několik málo zemí v Evropě, které disponují všemi třemi klíčovými pilíři moderních výpočtů:

  • HPC – superpočítače pro náročné výpočty,
  • AI továrna – infrastruktura a služby pro umělou inteligenci,
  • QC – kvantové výpočty.

Díky tomu mohou české firmy i výzkumníci pracovat s technologiemi, které budou mít zásadní vliv na průmysl, IT i vědu v příštích desetiletích. Ostrava se tak stává jedním z nejvýznamnějších evropských center pro pokročilé výpočetní technologie.