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

Obrázek týdne: Nový řídící čip Pando Tree od Intelu. Kredit: Intel

Kvantovky v česku

V ostravském IT4Innovation už připravují sál pro první kvantový počítač v ČR. Ostraváci si již podané nabídky vyhodnotili. Nyní již musí jen rozhodnout EU.

Ve dnech 25. a 26. června proběhl historicky první kvantový hackathon na půdě FIT ČVUT. Kromě ČVUT a IBM byl hackathon podpořen i CzechInvestem a Tensor Ventures, tím pádem to nebylo jen o tom vytvořit nějaké technické řešení, ale i jej prodat. Já sám jsem tam byl jako mentor a byla to jen radost pracovat s mladými, nadšenými a chytrými lidmi. Velice jsem si to užil. A podívejme se na tři vítěze, kteří si pak přijdou pro odměnu i na pražský hrad: (1) Tým Tangus připravil řešení, které kombinovalo kvantové počítání a AI pro vylepšení sonaru pro detekci mořských min. (2) Tým Quties si zase vzalo za své principy kvantového radaru/lidaru pro medicínské použití, ukázalo jeho kvantové výhody a ještě jej vylepšili o strojové učení. (3) Tým Toobee zase získalo třetí místo svým kvantovým optimalizačním algoritmem pro optimální určení trajektorií satelity, aby se vyhnuli vesmírnému odpadu. Všem gratulujeme!

Jinak o kvantovky se v Česku začíná zajímat i církev!

Kvantové počítače

Intel ne jen, že pracuje na svých kvantových procesorech na bázi kvantových teček, ale pracuje i na čipových řídících jednotkách pro své kvantové procesory. Již nějaký čas zpátky Intel představil HorseRidge čip, který dokáže pracovat při teplotě 4 kelviny (-269°C). Hlavní výhodou je, že do mrazáku pak vede mnohem méně kabelů. Nyní Intel šel ještě více dolů, ve smyslu teploty, a představil řídící čip pracující při teplotách na úrovni 10-20 milikelvinů zvaný Pando Tree. Tento čip pak ve výsledku opět vede k velké redukci v kabeláži, to pak usnadňuje chlazení. To pak zlepšuje kvalitu kvantových výpočtů a usnadňuje implementaci více qubitů. Co dokáže Pando Tree je, že na místo více než 1000 kabelů potřebných pro řízení 1000 qubitů, tak jich stačí jen 10. To je obrovský skok.

Franouzký Pasqal, který pracuje na kvantovém počítači z neutrálních atomů oznámil, že se jim podařilo umístit více než 1000 qubitů. Qubity z neutrálních atomů vlastně nejsou fixní. Ve skutečnosti vždy musíte zapnout lasery, které vytvoří optickou mříž, pasti do kterých pak umístíte různými mechanismy jednotlivé atomy. Současný stroj od Pasqalu má v principu kapacitu 2000 pastí na atomy a podařilo se jich tam umístit 1110.

Kvantový software a algoritmy

Microsoft oznámil vylepšení své služby Azure Quantum Elements o funkcionality jako jsou Generative Chemistry, tedy nástroj využívající AI pro chemický výzkum. Druhou službou je Accelerated DFT, tedy knihovna, který významně zrychluje běh chemických simulací elektronových struktur. Často pak je to založeno i na kvantově-inspirovaných algoritmech. Nicméně v delším horizontu Microsoft vyhlíží i plné zapojení kvantových počítačů hned jak toho budou schopné.

Haiqu je velmi zajímavý strtup původem z Ukrajiny, který pracuje na tzv. middleware, tedy na té vrstvě mezi vaším kvantovým kódem a kvantovým procesorem. Jejich nástroje totiž umí velmi účinně optimalizovat váš algoritmus, aby byl co nejméně náročný pro kvantový procesor, tedy aby jsem z toho měli byznys dříve. A výsledky mají velmi slušné. Nyní Haiqu oznámilo, že tento svůj nástroj zvaný Rivet vydá jako open source. Najdete jej na GitHubu.

Kvantové technologie

Americký SandboxAQ představil nový produkt zvaný AQNav. Jedná se o navigační zařízení, které kombinuje AI a kvantové magnetometry v kombinaci s magnetickým polem Země, které je unikátní na každém kousku Země. Tedy, pokud máte nějakou globální mapu magnetického pole Země, tak pak z lokálního měření a porovnání můžete určit absolutně svou pozici bez potřeby nějaké GPS, kterou lze jednoduše zarušit. Americké letectvo již technologii nějaký ten pátek testuje.

Kvantový navigační systém AQNav of SanboxAQ.

Pravidelní čtenáři již dobře ví, že lasery jsou jednou z klíčových nástrojů v oblasti všechny možných kvantových technologií. A v nejednom případě jejich velikost je jednou z úzkých hrdel k většímu zmenšení, Například titan-safírový lasery používají krystaly safíru s příměsí titanu jako zesilující médium a jsou známé svou schopností generovat pulsy laserového světla ve velmi širokém spektrálním rozsahu. Díky tomu jsou velmi užitečné, ale také drahé a prostorné. Nyní vědci ze Standford University udělali obrovský skok a představili titan-safírový laser integrovaný na čipu. Ten ve výsledku je z hlediska velikosti 10 000 krát menší a zhruba 1 000 krát levnější. To může hodně pomoci v miniaturizaci nejen kvantových technologií, ale i fotoniky a dalších oborů.

Kvantový byznys, investice a politika

Indický startup QpiAI získal v pre-sérii A 6.5 milionů USD. QpiAI chce tyto peníze použít na vývoj supravodivého procesoru s 25 qubity. Startup je také velmi agtivní v oblasti generativní AI.

Australský Dirak pracující na křemíkových (na bázi kvantových teček) kvantových procesorech získal v investiční sérii A dalších 22 milionů USD.