Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.

Obrázek týdne: Nejmenší homodynní kvantový detektor na světe, Kredit: University of Bristol

Kvantové počítače

Finské IQM oznámilo, že jejich supravodivý 20-qubitový kvantový procesor je nyní dostupný na Amazon Braket.

Výzkumníci z Delft University of Technology prokázali silné a nastavitelné spojení mezi dvěma vzdálenými Andreevovými spinovými qubity – to jsou qubity kombinující supravodivé a spinové modality. Tento průlom, publikovaný v Nature Physics, umožňuje efektivní realizaci dvouqubitových bran na dálku, což je zásadní pro lepší propojení qubitů v rámci procesoru. Pomocí supravodivých smyček s kvantovými tečkami uvnitř dokážou vědci kontrolovat superproud miliard Cooperových párů (páry elektronů pohybující se bez odporu, základ supravodivých qubitů) jediným spinem elektronu.

Kvantový software a algoritmy

Francouzský Pasqal a Thales dosáhli zajímavého pokroku v plánování satelitů využitím kvantového počítání s neutrálními atomy. Jejich společný projekt, podporovaný Île-de-France a GENCI, úspěšně aplikoval kvantový procesor Pasqal na řešení složitých optimalizačních problémů v satelitním plánování, které jsou pro klasické počítače obtížné. Tento úspěch ukazuje nejen škálovatelnost a efektivitu technologie kvantového počítání s neutrálními atomy, ale také otevírá nové možnosti jejího využití v kritických oblastech, jako je logistika, řízení letového provozu a záchranné operace. Ačkoliv to může znít bombasticky, stále se jedná jen o demonstraci na nějakém malém a zjednodušeném modelu. Zatím se nejedná o konkurenci klasickým plánovačům.

Kvantová bezpečnost

Společnost evolutionQ představila nový kryptografický protokol MultimodalKES, který poskytuje zvýšenou ochranu proti klasickým i kvantovým kybernetickým hrozbám. Tento protokol kombinuje symetrickou kryptografii, post-kvantovou kryptografii (PQC) a současnou asymetrickou kryptografii, čímž dosahuje silnější ochrany než jiné metody. MultimodalKES lze snadno integrovat do stávající infrastruktury a je připraven na budoucí integraci s kvantovým distribučním klíčem (QKD). Protokol je navržen pro dlouhodobou bezpečnost a optimalizaci výkonu bez výrazného dopadu na systém.

ZOOM oznámil, že upgraduje šifrování v Zoom Meetings na post-kvantové šifrování (PQC) a to konkrétně Kyber 768. Postupně by se toto šifrování mělo rozšířit i do dalších služeb zoom.

Dle odhadů, trh s post-kvantovým šifrováním by měl mít hodnot přes deset miliard dolarů v roce 2034. Těžko říci, jak přesná jsou čísla. Zajímavé je, koho považují nyní za hlavní hráče v oboru: IBM, Thales, Toshiba

Kvantové technologie

Vědci z University of Bristol vyvinuli nejmenší kvantový detektor světla na světě, integrovaný na křemíkový čip. Tento detektor, menší než lidský vlas, využívá techniku Bi-CMOS a dosahuje vyšších rychlostí (zhruba 10krát). Samotný čip (detektor + řídící a vyčítací obvody) pak má velikost 80×220 mikrometrů. Důležitým pozorováním je i fakt, že zmenšení a zrychlení detektoru významně nezhoršilo sensitivitu pro kvantová měření. Konkrétně se jedná o homodynní detektor, který je vhodný např. kvantovou distribuci klíče se spojitou proměnnou (continuous variable).

Vědci z National Institute of Standards and Technology (NIST) a Carnegie Mellon University poprvé vyvinuli páry provázaných fotonů na čipu z karbidu křemíku (SiC). Použili k tomu vysoký stupeň nelineráního procesu zvaného spontánní čtyřvlnná směs (SFWM) s využitím integrovaného optického mikrokruhového rezonátoru. Tento průlom umožňuje generování vysoce kvalitních provázných fotonových párů na telekomunikační vlnové délce, což je zajímavé pro praktickou kvantovou komunikaci.

Kvantový byznys, investice a politika

Aramco, největší naftařská společnost a i jedna z největších společností na světě podepsala dohodu se společnosti PASQAL ohledně instalace prvního kvantového počítače v Saudské Arábii. PASQAL by měl dodat a provozovat 200-qubitový analogový kvantový počítač, který by měl být zprovozněn v druhé polovině 2025.