Ministerstwo Cyfryzacji przedstawiło do konsultacji społecznych założenia polityki rozwoju technologii kwantowych. Gotowe, szczegółowe propozycje zawiera opublikowany w ub. roku przez Klaster Q – Klaster Technologii Kwantowych „Manifest Kwantowy”. W czym są podobne, a czym różnią się oba dokumenty?
Projekt krajowej polityki kwantowej Ministerstwa Cyfryzacji obejmuje trzy fazy działań do 2035 roku – od szybkiej koordynacji i budowy podstaw, przez rozwój infrastruktury i demonstratory technologiczne, aż po komercjalizację i umocnienie pozycji Polski jako jednego z liderów europejskiego ekosystemu kwantowego. Autorzy oczekują m.in., że do końca 2025 roku Polska powinna wybrać priorytetowe kierunki specjalizacji, bazując na istniejących kompetencjach i potencjale gospodarczym. Rekomendowane są:
- obliczenia kwantowe: algorytmika kwantowa, oprogramowanie kwantowe, infrastruktura obliczeniowa;
- infrastruktura kwantowa: inżynieria kwantowa, elektroniczne systemy sterowania, metrologia kwantowa;
- komunikacja: kwantowa dystrybucja klucza, kryptografia kwantowa i postkwantowa;
- sensoryka i metrologia: czujniki, grawimetria kwantowa.
Konsultacje społeczne dokumentu opublikowanego na stronach ministerstwa potrwają do 30 września 2025 roku. Uwagi i propozycje mogą zgłaszać uczelnie, instytuty badawcze, przedsiębiorcy, organizacje społeczne oraz wszyscy zainteresowani rozwojem technologii kwantowych w Polsce.
Zalążki ekosystemu
W ocenie autorów dokumentu, Polska posiada zalążki krajowego ekosystemu technologii kwantowych, obejmujące infrastrukturę (np. sieć PIONIER-Q, punkty obliczeniowe w PCSS, CEZAMAT, Cyfronet AGH, WCSS), kapitał ludzki, zaplecze naukowe (grupy badawcze na UW, UG, UJ, AGH, IFT PAN, IITiS PAN, CEZAMAT, UMK, WAT) oraz inicjatywy przemysłowe (startupy, spin-offy) i organizacje wspierające (Klaster Q, Komitet Technologii Kwantowych, Fundacja Quantum AI, Women in Quantum PL, QPoland).
Dokument wskazuje mocne i słabe stronę naszego ekosystemu. Jako atuty wskazano:
- kompetencje teoretyczne w matematyce, kryptografii, informatyce, fizyce, algorytmice i fizyce teoretycznej;
- testową infrastrukturę sieciową i obliczeniową;
- udział w projektach międzynarodowych (QuantERA, EuroQCI, EuroHPC JU), zapewniający dostęp do badań i know-how;
- rozwijający się ekosystem firm i spin-offów.
Słabe strony, to:
- niski poziom finansowania nauki i wdrożeń, brak stabilnej ścieżki budżetowej;
- rozproszenie inicjatyw między instytucjami,
- brak systemowej ścieżki kształcenia na uczelniach,
- niedostateczne powiązanie nauki z przemysłem, brak projektów pilotażowych i rynku odbiorców,
- brak formalnie uchwalonej polityki krajowej.
Trzy fazy budowy polskiej pozycji w świecie technologii kwantowych
W projekcie polityki przedstawiono wizję i cele rozwoju do 2035 roku, które autorzy dokumentu opisują następująco:
- Budowę kwantowej suwerenności technologicznej.
- Rozwinięcie zintegrowanego ekosystemu opartego na współpracy między uczelniami, instytutami badawczymi, sektorem publicznym i prywatnym.
- Trwałe włączenie Polski w ekosystem globalny jako partnera współtworzącego.
- Wypromowanie „Polskiej Szkoły Kwantowej”.
- Wsparcie badań naukowych (podstawowych i aplikacyjnych) i ich powiązanie z przemysłem.
- Wdrożenie bezpiecznej komunikacji kwantowej (QKD) i postkwantowej kryptografii (PQC) w systemach cywilnych i wojskowych.
- Wypracowanie przewag w kryptografii kwantowej i postkwantowej, algorytmach hybrydowych, komunikacji kwantowej, sensoryce i metrologii kwantowej oraz sprzętowych infrastrukturach kwantowych.
- Zapewnienie odpowiednich warunków do kształcenia kadr.
- Zapewnienie powszechnego dostępu do technologii kwantowych i udziału grup niedoreprezentowanych, w tym kobiet.
- Zapewnienie spójności z działaniami na poziomie Unii Europejskiej.
Dokonać się to ma w trzech fazach:
- 2025-2027: inwentaryzacja ekosystemu, uruchomienie dofinansowania, programy pilotażowe, budowa infrastruktury, implementacja PQC;
- 2028-2030: rozbudowa sieci, demonstratory technologiczne, kompletny ekosystem, integracja z łańcuchem wartości;
- 2031-2035: komercjalizacja rozwiązań, Polska jako główny gracz europejski.
Do koordynacji polityki ma zostać powołany międzyresortowy ośrodek, z kluczową rolą ministerstwa cyfryzacji. Polityka ma być rewidowana co najmniej co dwa lata.
1 mld euro w ciągu dekady ze środków publicznych
Projekt zawiera rekomendacje minimalnego poziomu inwestycji publicznych, wynoszący 1 mld euro w ciągu 10 lat. Finansowanie to ma obejmować kształcenie kadr, infrastrukturę testową i badawczą, granty, wsparcie wdrożeń oraz popularyzację. Uzupełnieniem mają być również inwestycje z sektora prywatnego oraz integracja źródeł finansowania ze strategią kosmiczną i obronną (technologie podwójnego zastosowania).
Rekomendacje dotyczą także rozwoju talentów. Rekomenduje się rozbudowę oferty edukacyjnej uczelni wyższych, tworzenie interdyscyplinarnych specjalizacji (np. inżynieria kwantowa), stworzenie laboratoriów testowych, programów stypendialnych i szkoleń dla kadr przemysłowych i administracyjnych.
W zakresie infrastruktury, pojawia się postulat jej rozwoju w kontekście „suwerenności technologicznej”. Rekomenduje się więc rozbudowę sieci PIONIER-Q (z naciskiem na segment transgraniczny i zgodność z EuroQCI), strategię pozyskiwania dostępu do kwantowej mocy obliczeniowej (zakup gotowych komputerów, dostęp do chmury, budowa własnych jednostek), wyznaczenie ról węzłów obliczeniowych i uruchomienie laboratoriów precyzyjnego pomiaru czasu i sensorów kwantowych.
Rekomendacje obejmują też powołanie programu inkubacji startupów, wsparcia spin-offów i pilotaży sektorowych, zachęty podatkowe dla firm i inwestorów, stworzenie „doliny kwantowej”, mapowanie software house’ów i priorytet dla sektorów kluczowych dla bezpieczeństwa i gospodarki.
Według założeń polityki, Polska powinna aktywnie uczestniczyć w międzynarodowym obiegu wiedzy, często pełniąc rolę lidera lub koordynatora. M.in. silne powiązanie z inicjatywami unijnymi i światowymi (EuroHPC, Quantum Flagship), budowę silniejszych konsorcjów regionalnych oraz rozwój współpracy bilateralnej.
Polityka zakłada „pilne” wdrażanie algorytmów postkwantowych (PQC) w administracji publicznej i kluczowych sektorach gospodarki – do 2030 roku, zgodnie z rekomendacjami międzynarodowymi. Krajowe systemy certyfikacji cyberbezpieczeństwa maja zostać uzupełnione o ścieżki walidacji rozwiązań odpornych na ataki kwantowe oraz zachęcać do projektowania i wytwarzania krytycznych komponentów infrastruktury kwantowej w Polsce lub UE.
W projekcie znalazły się też zapisy o włączeniu wiedzy o technologiach kwantowych do programu szkoły średniej, ale też osiągniecia 30-proc. udziału kobiet w branży i w liczbie doktoratów kwantowych.
Naukowo-przemysłowy Manifest kwantowy
Opublikowany na stronach manifest Klaster Q, zrzeszającego 30 podmiotów i instytucji, zawarty w dokumencie „Technologie kwantowe: rozwojowa szansa dla Polski”, szczegółowo opisuje strategię dla Polski w zakresie rozwoju technologii kwantowych. Opiera się on na przekonaniu, że Polska, dzięki pionierskim i szeroko rozpoznawanym na arenie międzynarodowej badaniom polskich naukowców, ma unikalną szansę stać się jednym z głównych beneficjentów drugiej kwantowej rewolucji technologicznej.
Autorzy manifestu podkreślają m.in., że technologie kwantowe są obecnie jednym z najważniejszych obszarów badań na świecie, z coraz większymi inwestycjami ze strony regionów o wysokim potencjale naukowym, takich jak Unia Europejska, Stany Zjednoczone i Chiny. Są uznawane za mające strategiczne znaczenie dla bezpieczeństwa i rozwoju, będąc elementem międzynarodowej rywalizacji. Unia Europejska zainicjowała program flagowy z budżetem ponad miliarda euro, dążąc do roli lidera w technologiach kwantowych i planując stworzenie pierwszej na świecie Doliny kwantowej do 2030 roku. Polska aktywnie uczestniczy w tych działaniach, koordynując inicjatywę QuantERA – największą sieć agencji grantowych w Europie finansującą technologie kwantowe. Rozwój ten jest możliwy dzięki osiągnięciu odpowiedniego poziomu technologii klasycznych, zrozumienia teoretycznego oraz metod eksperymentalnych w fizyce kwantowej, szczególnie w zakresie precyzyjnej kontroli i odczytu stanu kwantowego pojedynczych cząstek. Polska ma już znaczący wkład, z badaniami od początku lat 90. XX wieku, a część prac, za które przyznano Nagrodę Nobla z fizyki w 2022 roku, była przeprowadzona w Polsce we współpracy z polskimi naukowcami.
Cel strategiczny nakreślony w Manifeście, to uczynienie z Polski jednego z kluczowych ośrodków rozwoju technologii kwantowych w skali globalnej. Ma to zapewnić zwiększenie technologicznej niezależności oraz odporności na rosnące zagrożenia zewnętrzne, a także przyczynić się do wzrostu krajowego sektora zaawansowanych technologii.
Niezbędnym narzędziem do osiągnięcia tego celu jest Narodowy Program Kwantowy. Miałby on cechować się długofalowością, docelowo 20 lat, z przeglądem co 5 lat, aby zapewnić stabilność finansową i organizacyjną, kluczowe dla innowacji w wysokich technologiach. Narodowy Program Kwantowy powinien być także kompleksowy – zapewnić koordynowane, wielodomenowe działania państwa, obejmujące resorty właściwe dla nauki, edukacji, obronności, bezpieczeństwa, cyfryzacji, przemysłu, energetyki, ochrony zdrowia i środowiska naturalnego.
Finansowanie oparte na wskaźnikach makroekonomicznych, z docelowym rocznym finansowaniem odpowiadającym 1 promilowi PKB (obecnie ok. 3 mld PLN/rok). Autorzy manifestu zwracają uwagę na potrzebę pełnej transparentności i dystrybucja środków w otwartych konkursach. Manifest zakłada weryfikację osiąganych celów i adaptacja do zmieniających się warunków zewnętrznych.
Program miałby działać w oparciu o strukturę obejmującą kilku rozproszonych geograficznie hubów dziedzinowych (np. obliczenia kwantowe, komunikacja kwantowa, metrologia kwantowa), integrując społeczność naukową. Każdy hub będzie prowadzić działania w pięciu kluczowych obszarach:
Badania podstawowe (ok. 24% budżetu): stanowią fundament dla aplikacji, eksplorując nowe efekty kwantowe i ich potencjalne zastosowania. Wspierane przez duże programy badawcze i granty dla grup, finansowanie pozycji profesorskich i staży podoktorskich (krajowych i zagranicznych).
Aplikacje i wdrożenia (ok. 24% budżetu): wykorzystywanie wyników badań podstawowych do tworzenia nowych rozwiązań technologicznych i ich wdrażanie do produktów komercyjnych. Wspierane przez duże programy aplikacyjno-wdrożeniowe i mniejsze granty.
Infrastruktura (ok. 22% budżetu): inwestycje infrastrukturalne wspierające badania i wdrożenia, uzupełnione o granty aparaturowe i środki na bieżące utrzymanie. Polska już posiada unikatową infrastrukturę, np. sieć PIONIER do przesyłania wzorcowego sygnału czasu i częstości.
Kształcenie kadr (ok. 21% budżetu): obejmuje studia (fizyka, nanofotonika, technologie kwantowe) ze stypendiami, stypendia doktoranckie, płatne staże letnie dla studentów i uczniów szkół, oraz działania popularyzujące nauki ścisłe (STEM) wśród dzieci i młodzieży.
Upowszechnianie, popularyzacja i koordynacja (ok. 9% budżetu): bieżąca koordynacja, monitoring i adaptacja programu, obsługa konkursów, sprawozdawczość, standaryzacja i harmonizacja z innymi programami (AI, technologie kosmiczne, obronność). Obejmuje również działania promocyjne, konferencje i media społecznościowe.
Autorzy „Manifestu” oszacowali także szacowany wpływ takiego podejścia, posiłkując się prognozami firm badawczych, np. Boston Consulting Group czy Światowego Forum Ekonomicznego. Narodowy Program Kwantowy będzie miał fundamentalny wkład w budowę gospodarki opartej na wiedzy. Cytuje na przykład, że sama symulacja z użyciem komputerów kwantowych może przynieść globalny przyrost wartości gospodarki na poziomie 850 mld USD rocznie w ciągu 15-30 lat.
Zasadniczemu wzmocnieniu ulegnie cyberbezpieczeństwa (np. kwantowa dystrybucja klucza – QKD, która oferuje bezpieczeństwo udowodnione prawami fizyki kwantowej, w odróżnieniu od bezpieczeństwa obliczeniowego), obronności, rozwój ultraczułych anten radiowych i czujników grawimetrycznych.
Nastąpi rozwój komputerów kwantowych (np. uniwersalnych na kubitach, symulatorów kwantowych), telekomunikacji kwantowej (QKD), sensorów kwantowych i metrologii (np. zegary atomowe, grawimetry).
Technologie kwantowe uzyskają szerokie zastosowania, wpływ na optymalizację procesów przemysłowych, projektowanie nowych materiałów i leków, uczenie maszynowe, optymalizacje transportu i portfeli inwestycyjnych, predykcje finansowe, diagnostyka medyczna, monitorowanie zmian klimatycznych.
Badania kwantowe zastymulują rozwój klasycznych metod obliczeniowych, elektroniki, kriogeniki, komponentów optycznych, nanofotoniki, inżynierii materiałowej, technologii satelitarnych, a nawet medycznych (np. tunelowanie kwantowe w terapii nowotworów).
Poprzez wsparcie wybranych tematów badawczo-rozwojowych, Polska ma potencjał stać się dostawcą technologii kwantowych i podmiotem, który je kontroluje, a nie tylko użytkownikiem końcowym.
Dwie wizje budowy polskiej stajni kwantowych championów?
„Założenia do Polityki Rozwoju Technologii Kwantowych” to propozycja ram strategicznych dla polityki krajowej, przedstawiająca wizję, cele i ogólne rekomendacje dotyczące filarów rozwoju. Ma charakter bardziej strategiczny i deklaratywny, wskazując kierunki działań państwa. „Manifest kwantowy. Technologie kwantowe rozwojową szansą dla Polski” to szczegółowa koncepcja Narodowego Programu Kwantowego, przygotowana przez Klaster Q. Dokument ten proponuje konkretną strukturę programu, podział na obszary działań oraz procentowy rozkład budżetu, co świadczy o jego bardziej szczegółowym i wykonawczym charakterze.
Oba dokumenty dzieli szereg różnic, trudno powiedzieć w jakiej mierze odzwierciedlają one głębsze różnice w podejściu. Zapewne ujawnią się one w toku konsultacji społecznych, w których bez wątpienia przedstawiciele Klaster Q będą aktywni.
- „Założenia” rekomendują perspektywę 2025-2035, podzieloną na trzy fazy, a „Manifest kwantowy” proponuje docelowy czas trwania programu na 20 lat, z przeglądami aktywności co 5 lat.
- „Założenia” określają minimalny pułap inwestycji publicznych na co najmniej 1 mld EUR w ciągu 10 lat. KlasterQ postuluje roczną kwotę, odpowiadającą 1 promilowi PKB, czyli około 3 mld zł rocznie w pełnej skali działania programu.
- „Założenia” wskazują Ministerstwo Cyfryzacji jako resort, któremu podlega polityka i proponują utworzenie zespołu nadzorującego przy Komitecie ds. Cyfryzacji, z udziałem przedstawicieli różnych ministerstw i środowisk. Definiują także kamienie milowe i wskaźniki (KPI). Klaster Q wspomina o międzyresortowym charakterze programu i potrzebie jego koordynacji, a także o organizacji w ramach rozproszonych geograficznie hubów dziedzinowych, ale nie precyzuje, który resort miałby pełnić funkcję koordynatora ani nie określa konkretnych KPI.
- Dokument przedstawiony przez Klaster Q szczegółowo rozdziela budżet programu na pięć obszarów: Badania podstawowe (ok. 24%), Aplikacje i wdrożenia (ok. 24%), Infrastruktura (ok. 22%), Kształcenie (ok. 21%), Upowszechnianie, popularyzacja i koordynacja (ok. 9%).”Założenia” wymieniają obszary wymagające finansowania (kształcenie, infrastruktura, granty, wsparcie wdrożeń, upowszechnianie), ale nie podają procentowego podziału budżetu.
„Założenia do Polityki Rozwoju Technologii Kwantowych” to zatem strategiczny dokument rządowy, który wyznacza szerokie ramy i kierunki działań, podczas gdy „Manifest Kwantowy” jest bardziej szczegółową propozycją operacyjną, zawierającą konkretne pomysły na strukturę i finansowanie Narodowego Programu Kwantowego, pochodząca z perspektywy środowiska naukowo-przemysłowego.
Wynik konsultacji może być więc interesujący, jeśli uda się poszukać sposobu na komplementarne uzupełnienie wizji. Oba dokumenty są przynajmniej zgodne co do pilnej potrzeby i ogromnego potencjału technologii kwantowych dla Polski. Może więc uda się stronie rządowej i naukowo-przemysłowej osiągnąć konsensus i „ruszyć z posad” bryłę kwantowego przedsięwzięcia.
