Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantové počítače
Nějaký ten čas zpátky jsem oslavoval Německo jak covidové peníze dlouhodobě investuje mimo jiné i do výzkumu a nerozhazuje je jednorázově lidem jako Babiš. Jednou z akcí bylo, že německé DLR vypsalo soutěže na dodávku čtyř kvantových počítačů s různými typy qubitů. Nyní QSea konsorcium NXP, EleQtron a ParityQC představilo jejich první demonstrátor kvantového počítače na bázi uvězněných iontů. Demonstrátor má zatím 10 qubitů avšak jedná se již o zcela kompletní kvantový počítač se vším všudy. Avšak do konce projektu by měli dodat finální produkt s mnohem více qubity.
A u uvězněných iontů zůstaneme. Vědci z Tsinghua University dosáhli nového rekordu a postavili kvantový simulátor obsahující 512 uvězněných iontů na dvou-dimenzionálním krystalu a provedli na něm simulaci Isingova modelu odpovídající 300 qubitů. To je poměrně velký skok Číny na poli těchto qubitů. Nicméně se stále jedná o kvantový simulátor, tedy spíše něco jako jednoúčelový čip a nejde o univerzální kvantový počítač jako má IonQ nebo Quantinuum.
IBM aktualizovalo svou roadmapu pro kvantové počítače. A co tedy čekat letos? Letos to bude o vylepšování procesoru Heron (133 qubitů) a jejich spojování do větších celků, konkrétně bychom se měli dočkat propojení tří procesorů Heron do jednoho celku. Toto propojení by mělo být kvantové, tak uvidíme. Obecně je pozitivní, že vlastně IBM se už tolik nezaměřuje na počet qubitů na jeden čip, ale na jejich kvalitu. Jen tak dál.
Model H2-1 od společnosti Quantinuum dosáhl 56 vzájemně propojených qubitů z uvězněných iontů, což překračuje výpočetní schopnosti klasických počítačů. Tento pokrok, umožněný všesměrovou konektivitou qubitů, měřením uprostřed obvodu a opětovným využitím qubitů, 99.843% fidelita pro dvou-qubitové operace, dává dohromady významný posun v efektivitě a výkonu. Spolupráce s JPMorgan Chase a dalšími institucemi prokázala účinnost modelu H2-1 prostřednictvím náhodného vzorkování obvodů a ukázali až 100násobné zlepšení v případě „Random Circuit Sampling“ úlohy, což je ta stejná na které Google v 2019 ohlásil svou kvantovou nadvládu.
Japonský výzkumný tým předvedl novou technologii pro ovládání více supravodivých qubitů pomocí jednoho kabelu. Použili techniku multiplexování mikrovln, což umožnilo v jednom kabelu přenášet tisíckrát více signálů. Tato inovace vede k významnému zvýšení škálovatelnosti kvantových počítačů a potenciálně umožní ovládání až milionu qubitů. Tohle může být trochu živé vody pro supravodivé qubity.
Kvantový software a algoritmy
Výzkum společností Moderna a IBM Quantum využil kvantové procesory IBM Eagle a Heron, které modelovaly mRNA sekvence o délkách 10 až 80 qubitů pomocí algoritmu CVaR-based Variational Quantum Eigensolver. I přes omezené metody snižování chyb a jednoduché kvantové obvody výsledky ukázaly, že kvantové počítače mohou efektivně řešit složité problémy a dosahovat přesnosti srovnatelné s klasickými řešeními. Nicméně škálování na 100 a více qubitů je zatím stále docela otevřená otázka.
Společnost Q-CTRL dosáhla významného pokroku v optimalizaci kvantových výpočtů s využitím hardware IBM, což umožnilo zvýšení kapacity řešení optimalizačních problémů až čtyřnásobně. Zároveň demonstrovali, že kvantový počítač dává lepší optimalizační výsledky než kvantový annealer. Toto zlepšení představuje další krok k praktickému využití kvantového výhodu a mění očekávání ohledně možností kvantových počítačů v různých průmyslových oblastech.
Kvantové sítě
V únoru proběhl SQuaD Workshop (což je projekt pro kvantové sítě v Německu). Takových workshopů je docela dost. Co je tady docela neobvyklé, že report z workshopu je veřejně dostupný, viz zde. Docela dobře prezentuje současný stav kvantové distribuce klíče (QKD) a kde je potřeba nejvíce přidat. Jmenovitě: Je potřeba většího zájmu telco o testování a integraci. # Zrychlení standardizace a certifikace. # Různé QKD nabízí různý stupeň zabezpečení. # Potřeba oficiálního klasifikační stupnice pro zranitelnost QKD a unifikované důkazy bezpečnosti. Vše je to pravda a na všem je potřeba zapracovat. Snad jen ten unifikovaný důkaz bezpečnosti si nejsem jist, zda je reálný. Důkaz bezpečnosti (security proof nebo někdy scientific security proof) je matematický důkaz, jak je QKD bezpečné. Například v případě ideálního hardware, tak můžete matematicky dokázat, že je QKD 100% bezpečné. Nicméně nic není dokonalé. Proto je snaha do těchto důkazů zahrnout všechny možné útoky a zranitelnosti a tím pádem spočítat reálnou míru bezpečnosti.
Kvantový byznys, investice a politika
Podobně zhruba $10.21milionů získal Atom Computing, který rovněž pracuje na kvantových počítačích na bázi neutrálních atomů. Zároveň přichází i do Evropy a jako sídlo si vybral Dánsko.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.