K čemu mohou být kvantové technologie? Mohou pomáhat při hledání nových léčiv, bezpečné komunikaci, optimalizaci složitých systémů nebo extrémně přesném měření.

Jejich potenciál ale není jen v tom, že bychom pomocí nich dokázali počítat rychleji.

U některých problémů nám umožňují začít přemýšlet úplně jinak.

Právě na této myšlence stavíme BY-CZ Quantum Academy – česko-bavorský vzdělávací program, který zpřístupňuje kvantové technologie žákům a studentům prostřednictvím experimentů, her, Minecraftu, programování a vlastních projektů.

Nechceme začínat složitými rovnicemi.

Začínáme otázkou: K čemu to může být?

Proč se učit o kvantových technologiích už dnes?

Kvantové technologie se postupně přesouvají z výzkumných laboratoří směrem k praktickým aplikacím.

Neznamená to, že kvantový počítač v nejbližší době nahradí notebook nebo mobil. Kvantové počítače jsou určeny především pro specifické typy problémů, u kterých může být kvantový přístup výhodný nebo otevřít úplně nové možnosti řešení.

Dnešní žáci a studenti budou vstupovat do světa, ve kterém se kvantové technologie mohou stát důležitou součástí vědy, informatiky, průmyslu, medicíny nebo bezpečnosti.

Nemusí se z nich stát kvantoví fyzici.

Měli by ale rozumět tomu, co tyto technologie umožňují, kde mají své limity a proč mohou změnit způsob, jakým některé problémy řešíme.

Quantum znamená myslet jinak

Kvantový počítač není jen rychlejší verze dnešního počítače.

U některých problémů je jeho potenciál právě v tom, že umožňuje s informací pracovat jiným způsobem.

Dobře je to vidět na konkrétních příkladech.

🧬 Molekuly, nové materiály a objevování léků

Molekuly se samy řídí zákony kvantové fyziky.

Při jejich modelování pracujeme s interakcemi elektronů, energetickými stavy a velkým množstvím vzájemně propojených možností. S rostoucí složitostí systému jsou takové výpočty pro klasické počítače velmi náročné.

Kvantové výpočty mohou v budoucnu pomáhat při modelování molekulárních systémů, studiu chemických reakcí nebo hledání zajímavých kandidátů pro nové materiály a léčiva.

Neznamená to, že kvantovému počítači zadáme nemoc a on vytvoří nový lék.

Může ale pomoci jinak řešit některé výpočetně velmi složité části celého procesu.

🔐 Kvantová komunikace

Ani zde nejde jen o vytvoření složitějšího hesla nebo prolomení šifer.

Kvantové principy umožňují navrhovat nové způsoby bezpečného přenosu informací. U některých metod může samotné měření kvantového systému pomoci odhalit, že se někdo pokusil do komunikace zasáhnout.

Kvantová fyzika tak nemění pouze výkon existujícího řešení - mění princip, na kterém řešení stavíme.

🧩 Optimalizace

Při plánování dopravy, výroby, energetiky nebo logistiky může existovat obrovské množství možných kombinací.

Nestačí vždy jen všechny možnosti zkoušet rychleji.

Kvantové algoritmy otevírají možnost hledat jiné způsoby práce s "prostorem" možných řešení a u některých typů problémů navrhovat úplně odlišné výpočetní postupy.

📡 Kvantové senzory

Kvantové technologie nejsou jen kvantové počítače.

Kvantové jevy lze využívat také k mimořádně přesnému měření času, magnetického pole, gravitace nebo dalších fyzikálních veličin.

Kvantové senzory mohou nacházet využití například v medicíně, navigaci, geologii, výzkumu nebo průmyslu.

Nejde jen o to počítat rychleji.
Kvantové technologie nám umožňují některé problémy začít řešit jinak.

Právě toto základní uvědomění chceme v Quantum Academy studentům předat.

Jak vysvětlit kvantový svět studentům?

Superpozice, kvantové provázání, měření nebo qubit mohou na první pohled působit velmi abstraktně.

Proto jsme zvolili jiný postup než klasické:

teorie → rovnice → možná jednou praktické využití.

Začínáme konkrétní situací, experimentem nebo problémem.

Student nejprve něco vidí nebo zažije, potom zkoumá, proč se systém chová právě tímto způsobem, a teprve následně se dostává k fyzice a programování, které jsou za ním.

Využíváme k tomu:

• fyzikální experimenty,

• simulační a deskové hry,

• interaktivní prostředí Minecraftu,

• ukázky kvantových obvodů a programování,

• reálné příklady využití kvantových technologií,

• vlastní studentské projekty.

Výuka tak není postavená jen na zapamatování definice.

Student by měl být schopný princip pochopit, vyzkoušet a spojit s konkrétním problémem.

Minecraft jako kvantová laboratoř

Minecraft používáme jako interaktivní prostředí, ve kterém můžeme abstraktní kvantové principy převést do světa, který studenti dobře znají.

Student už není pouze posluchačem.

Může experimentovat, měnit podmínky, sledovat chování systému a hledat důvod, proč dostal určitý výsledek.

V Minecraftu vytváříme simulace vybraných kvantových principů a jejich praktického využití.

Například u kvantové komunikace mohou studenti sledovat komunikaci Alice a Boba a zkoumat, co se změní, pokud se do ní pokusí vstoupit třetí strana.

Minecraft samozřejmě není skutečný kvantový počítač.

Je ale velmi dobrým prostředím pro vytvoření prvního mentálního modelu kvantového problému a pro experimentování s principy, které by jinak zůstaly pouze abstraktní teorií.

Od experimentu ke skutečnému kvantovému programování

Minecraft a hry jsou vstupní branou.

Dalším krokem je práce se skutečnými kvantovými principy, obvody a programováním.

Studenti se postupně seznamují s tím, čím se liší klasický bit a qubit, jak funguje superpozice, měření nebo práce s více qubity a jak se zapisují jednoduché kvantové operace.

Důležité ale není pouze naučit se sestavit obvod.

Stejně důležitá je otázka:

Proč bychom právě pro tento problém měli chtít použít kvantový přístup?

Protože kvantový počítač není automaticky lepší řešení každé úlohy.

Od experimentů
k vlastnímu projektu

Nechceme skončit u momentu: „Teď už vím, co je superpozice.“

Mnohem zajímavější otázka je: „Co s tím můžeme udělat?“

Proto studenti postupně přecházejí od připravených experimentů k vlastním projektům.

Během první letní kvantové školy v roce 2026 například čtrnáctiletí studenti pracovali na projektech zaměřených na bezpečnou kvantovou komunikaci a využití modelování molekul při objevování léčiv.

Nešlo o vytvoření skutečného farmaceutického nebo komunikačního systému.

Úkolem bylo pochopit základní kvantový princip, spojit jej s reálným problémem, vytvořit vlastní model a následně svůj projekt představit a obhájit.

Studenti tak během několika dní prošli cestou:

experiment → princip → praktické využití → vlastní nápad → projekt → prezentace

A právě tady podle nás začíná skutečné vzdělávání v technologiích budoucnosti.

Jak se můžete do Quantum Academy zapojit?

Quantum Academy není jeden workshop nebo jeden kurz.

Vytváříme vzdělávací cestu, díky které se student může s kvantovými technologiemi setkat ve škole, pokračovat ve volném čase, zapojit se online a nakonec pracovat na vlastním projektu.

⚛️ Lekce a workshopy pro školy

Praktický úvod do kvantových technologií přímo pro školní třídy.

Propojujeme fyziku a informatiku s experimenty, hrami, simulacemi a konkrétními příklady využití.

Studenti tak mohou získat první zkušenost s kvantovým světem ještě před vysokou školou.

🎮 Volnočasové kroužky

Jednorázovým workshopem nemusí cesta skončit.

V pravidelných kroužcích mají studenti více času experimentovat, pracovat se simulacemi v Minecraftu, rozvíjet technické dovednosti a postupně vytvářet vlastní projekty.

💻 Mezinárodní online vzdělávání

Kvantové technologie jsou globální obor.

Proto připravujeme také online vzdělávání, které umožňuje studentům pokračovat v tématu bez ohledu na místo, kde žijí, a spolupracovat napříč česko-bavorským regionem.

Součástí jsou základy kvantové logiky, algoritmizace, programování a vlastní projekty.

🚀 Letní kvantová škola

Nejintenzivnější formou je letní Quantum Academy.

Během několika dní kombinujeme experimenty, Minecraft, úvod do kvantové fyziky a kvantových obvodů, návštěvy odborných pracovišť a práci na vlastním projektu.

Student se tak od prvního seznámení s kvantovým principem může dostat až k vlastnímu návrhu jeho praktického využití.

Co si student z Quantum Academy odnese?

Naším cílem není naučit žáka za několik dní vysokoškolskou kvantovou fyziku.

Chceme vytvořit základ, na kterém může dál stavět.

Student by měl:

• rozumět základním pojmům kvantových technologií,

• vědět, čím se liší klasický a kvantový přístup,

• poznat skutečné oblasti využití kvantových technologií,

• vyzkoušet si experimenty a simulace,

• setkat se s kvantovým programováním,

• dokázat propojit technologický princip s konkrétním problémem,

• vytvořit a představit vlastní projekt.

Vedle toho rozvíjí dovednosti, které využije bez ohledu na to, zda se jednou bude věnovat kvantovým technologiím:

logické myšlení, kreativitu, programování, schopnost experimentovat, pracovat s nejistotou a hledat nové způsoby řešení problémů.

Česko-bavorská spolupráce

BY-CZ Quantum Academy vzniká jako přeshraniční vzdělávací projekt propojující studenty, školy, vzdělávací organizace a odborná pracoviště z Česka a Bavorska.

Spojujeme odborné znalosti z oblasti kvantových technologií se zkušenostmi s praktickým, projektovým a gamifikovaným vzděláváním.

Studenti díky tomu nepoznávají pouze samotnou technologii.

Setkávají se také s vědci, odborníky, dalšími studenty a prostředím, ve kterém kvantový výzkum a nové technologie skutečně vznikají.

Chceme rozvíjet novou generaci kvantových talentů

Quantum Academy nechceme vytvořit jako jednorázový projekt.

Chceme postupně rozšiřovat počet škol, kroužků, letních škol a online aktivit, vytvářet nové vzdělávací moduly a umožnit více mladým lidem objevit oblast, ke které by se jinak možná dostali až na vysoké škole.

K tomu hledáme také firmy a odborné partnery.

Firmy mohou:

• podpořit rozvoj programu,

• pomoci zpřístupnit aktivity většímu počtu studentů,

• zapojit své odborníky jako mentory,

• přinášet skutečné technologické problémy a výzvy,

• podpořit vznik nových studentských projektů.

Zároveň získávají možnost propojit se s nastupující generací kvantových a technologických talentů už během jejich vzdělávání.

Buďte mezi prvními firmami, které se setkají s novou generací kvantových talentů od samého začátku.

Technologie budoucnosti začínají otázkou

Kvantový svět může na první pohled působit vzdáleně a složitě.

Prvním krokem ale nemusí být rovnice.

Může jím být experiment, hra, Minecraft simulace nebo jednoduchá otázka:

Mohli bychom tento problém vyřešit jinak?

Právě o tom pro nás kvantové vzdělávání je.

Nejen pochopit, jak kvantové technologie fungují, ale také začít přemýšlet nad tím, co díky nim můžeme dělat jinak.

A právě tady začíná Quantum Academy.

Zapojte se do Quantum Academy

Jste škola?
Přiveďte praktické kvantové vzdělávání ke svým studentům.

Jste student nebo rodič?
Sledujte nové kroužky, online kurzy a letní kvantové školy.

Jste firma?
Podpořte rozvoj programu a propojte se s novou generací technologických talentů.