QCLS: Kvantno računalništvo za znanstveno računalništvo

Trajanje: 1.3.2026–28.2.2029

Akronim projekta: QCLS

Vodja projekta: dr. Ezhilmathi Krishnasamy, SICRIS, št.. 61709

Koordinator projekta: Rudolfovo – Znanstveno in tehnološko središče Novo mesto

Gospodarski partner: 3 TAV Izbrane informacije d.o.o.

Financiranje: Projekt se izvaja v okviru Programa EKP in je sofinanciran iz Evropskega sklada za regionalni razvoj 

Vrednost projekta: 193.410 EUR

Opis projekta

Sodobna znanost in inženirstvo temeljita na reševanju kompleksnih matematičnih problemov, ki pogosto vodijo do velikih sistemov linearnih enačb. Takšni problemi so ključni za področja, kot so umetna inteligenca, modeliranje fizikalnih procesov, dinamika tekočin in fizika plazme.

Klasični računalniki dosegajo svoje meje glede zmogljivosti, porabe energije in skalabilnosti. Kvantno računalništvo predstavlja obetavno alternativo, saj omogoča potencialno bistveno hitrejše in energetsko učinkovitejše reševanje kompleksnih problemov.

Projekt QCLS se osredotoča na razvoj novih kvantnih algoritmov za reševanje velikih linearnih sistemov ter na raziskovanje hibridnih pristopov, ki združujejo klasično in kvantno računalništvo. Poseben poudarek je na prenosu teoretičnega potenciala kvantnih tehnologij v praktične aplikacije na področju znanosti in industrije.

Metodološki pristop

Projekt temelji na kombinaciji kvantnega računalništva, znanstvenega računalništva in visokozmogljivega računalništva (HPC).

Raziskave vključujejo razvoj in testiranje kvantnih algoritmov v simulacijskih okoljih ter njihovo postopno integracijo v hibridne sisteme. Pri tem projekt:

• uporablja kvantne simulatorje in programska ogrodja (npr. Qiskit, PennyLane),

• razvija nove algoritme za reševanje linearnih sistemov,

• raziskuje hibridne arhitekture (klasični + kvantni sistemi),

• analizira zmogljivost, natančnost in skalabilnost rešitev.

Ključni cilji in rezultati

• razviti programsko ogrodje za reševanje velikih linearnih sistemov na kvantnih simulatorjih,

• vzpostaviti hibridni pristop, ki združuje klasične in kvantne metode,

• raziskati možnosti samostojne uporabe kvantnih računalnikov,

• izboljšati učinkovitost algoritmov za aplikacije v umetni inteligenci, strojnem učenju in fiziki,

• prispevati k razvoju kvantnega računalništva z znanstvenimi objavami in prenosom znanja.

Regionalni pomen

Projekt QCLS prispeva k razvoju kvantnih tehnologij v Sloveniji in Evropi ter krepi povezovanje med raziskavami in gospodarstvom.

Sodelovanje med Rudolfovim in industrijskim partnerjem omogoča prenos znanja v prakso ter razvoj naprednih digitalnih rešitev. Projekt podpira vključevanje Slovenije v evropski kvantni ekosistem in prispeva k razvoju novih kompetenc ter inovacijskih zmogljivosti.