Kvantová informatika je nový magisterský studijní program, který od akademického roku 2024/25 nabídne studentům ČVUT v Praze. Společně jej zajišťují Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská (FJFI), Fakulta informačních technologií (FIT), Fakulta elektrotechnická (FEL) a Fakulta strojní (FS). Jedná se o celoškolský magisterský program cílený na nejmodernější trendy v informatice. Pro zajištění výuky budou také vybudovány Laboratoře kvantové komunikace a kryptografie a Laboratoř kvantového počítání. Výuka bude probíhat jak česky, tak i anglicky.
„Kvantová informatika je jednou z komerčně nejvíce poptávaných kvantových technologií, do které se po celém světě investují obrovské prostředky. Přitom odborníků je stále velmi málo a prakticky každý, kdo má o kvantové informatice alespoň minimální pojetí, má pracovní nabídky zaručené," vysvětluje prof. Igor Jex z Katedry fyziky FJFI. Ten za vznikem nového programu jako jeden z předních světových odborníků v oblasti kvantových technologií stojí. „Magisterský studijní program je připravován s vizí budoucnosti, kam kvantové technologie jednoznačně patří. Bude připravovat odborníky v oblasti kvantové informatiky, aby znali a dokázali efektivně využívat tyto perspektivní technologie, které radikálně mění výpočetní postupy a komunikaci v oblasti zpracování informací," doplňuje děkan FIT ČVUT doc. Marcel Jiřina.
Studijní program bude vedle FJFI primárně zajišťovat FIT a dále FEL a FS, které dodají komplementární kompetence potřebné k zavedení a rozvíjení programu. Důraz je kladen na informatické a inženýrské aspekty kvantové informatiky. Na FIT vznikne Laboratoř kvantového počítání - nová učebna se simulátorem optického kvantového počítače. Fakulta bude rozvíjet kvantovou informatiku, zejména se bude zaměřovat na kvantové algoritmy pro paralelizaci výpočtů, kryptografii/šifrování, bezpečnostní algoritmy, teorii složitosti, data mining (učení paralelních struktur - sítě s hlubokým učením).
FEL a FJFI společně vytvoří výukovou Laboratoř kvantové kryptografie a zajistí její následné napojení na Českou národní kvantovou infrastrukturu (o jejím budování jsme informovali). Projekt poslouží i k přípravě studijních programů/specializací na dalších fakultách ČVUT (kromě FJFI a FEL zejména na FIT a FS). Laboratoř se také bude aktivně zapojovat do vznikajícího mezinárodního konsorcia pro kvantové technologie.
„Kvantové počítání s řádovým urychlením výpočtů posune celé inženýrství. Vývoj výrobků pro veškerý průmysl se zrychlí a zlepší se jejich kvalita zpracováním více návrhových variant, kvalita a optimalita řízení strojů a procesů vzroste možnou složitostí simulačních modelů pro predikci jejich chování a růst objemu zpracovaných dat z měření jejich chování dává naději na získání lepších znalostí pro jejich nové návrhy," předpovídá prof. Michael Valášek z Ústavu mechaniky, biomechaniky a mechatroniky FS.
„Vznik tohoto oboru nám dává naději, že Česká republika bude hrát důležitou roli v oblasti kvantové informatiky, od které si svět slibuje revoluci v oblasti bezpečné komunikace a řádového posunutí výpočetního výkonu. Ovládnutí kvantových počítačů nám dá do rukou nástroj, umožňující řádový skok ve všech oblastech, kde je třeba zpracovávat velké objemy dat, což jsou prakticky všechny vědecké obory. Umožní nám také informaticky se dívat na staré problémy nově a postupně objevovat úplně nový svět algoritmů a informatických postupů," uzavírá prof. Igor Jex.
Už několik let je přitom možné na FJFI studovat bakalářský i magisterský studijní program Kvantové technologie. Fakulta je také velmi aktivní v zapojování do mezinárodních projektů v této oblasti. Spolupracuje na vzdělávací části evropského projektu Quantum Flagship nazvané QTEdu Open Master. V návaznosti na něj se bude podílet na dalším evropském projektu DigiQ, který společně realizuje 24 významných evropských univerzit. Tyto aktivity společně přispívají k dalšímu rozšíření nabídky a kvality vzdělávaní na ČVUT a jeho internacionalizaci.