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

Kvantovky v česku

Již několik lidí se mě zeptalo, jestli náhodou nevím, jak je to s tou českou národní kvantovou strategií. Nevím. Dle vyjádření národního zmocněnce bylo cílem poskytnout strategii odborné veřejnosti na konci srpna. K tomu nejspíše nedošlo, neb vícero lidí, kteří jsou odborníci v oboru a mluvil jsem s nimi strategii nevidělo. Skoro si říkám, jací odborníci na tom pracují… Hold asi potřebují více času napsat pěknou a kvalitní strategii. Snad to bude stát za to a nebude to žádná šuplíková záležitost jako mnoho jiných strategii v ČR, aneb aby se nenaplnily moje obavy z minulého roku jen s oficiálním razítkem.

Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost (NÚKIB) vyjádřil podporu dokumentu “Position paper on Quantum Key Distribution”. NÚKIB se ztotožňuje s tím, že z dlouhodobého hlediska je žádoucí pokračovat ve výzkumu kvantové distribuce klíčů (QKD), zároveň ale Úřad podporuje hlavní myšlenku autorů, a sice že není možné se spoléhat na kvantově zranitelnou kryptografii s veřejným klíčem, a že prioritou by měl být přechod k postkvantové kryptografii (PQC) nebo symetrickému šifrování. Jako pro experta v oblasti kvantových komunikací je to trochu smutné, ale z druhé strany tomu rozumím a je to rozumné. Zatím.

Kvantové počítače

Finské IQM lze opravdu označit za Výrobce kvantových počítači. V jejich továrnách již vyrobili 30 kvantových počítačů s kapacitou výroby 20 kvantových počítačů za rok. A celkově šest jich už dodali zákazníkům z celého světa.

Rakouské AQT dodalo do německého Quantum Integration Centre v LRZ 20-qubitvý kvantový počítač na bázi uvězněných iontů. Pro zajímavost, cena je 9.8 milionů EUR. Sloužit bude výzkumníkům z LRZ a dalším partnerům z oblasti Mnichovského kvantového údolí (Munich Quantum Valley).

Nová architektura supravodivých qubitů, kterou představili vědci z Brookhaven National Laboratory, přináší zásadní vylepšení v konstrukci kvantových čipů díky lepší manipulaci s qubity a jejich stabilitě. Zlepšená koherence umožňuje qubitům déle udržovat svůj kvantový stav, což snižuje chyby a zvyšuje výkon kvantových operací.

Nizozemský výrobce fotonických kvantových počítačů QuiX Quantum spouští Bia Quantum Cloud Computing Service, což je jejich kvantový cloud. Bia je pak fotonický kvantový procesor s 12 až 20 kanály a je vhodný na aplikace jako je boson sampling nebo kvantové Monte Carlo. Ale lze použít i pro variační VQE algoritmy.

Německá kyberagentura si objednala 3 kvantové počítače za celkem 35 milionů EUR. Zajímavé je, že podmínkou je, že musí být mobilní. Zakazku nakonec dostal neQxt s kvantovým počítačem na bázi uvězněných iontů, pak Oxford Ionics s Infineon rovněž na bázi uvězněných iontů a třetí je Quantum Brilliance a ParityQC s čipem na bázi NV center. Velice zajímavá kobinace.

Kvantové algoritmy a software

IBM spustilo Qiskit Functions Catalog. Qiskit Functions jsou novým nástrojem v rámci kvantové platformy Qiskit, který usnadňuje tvorbu a správu kvantových obvodů pomocí znovupoužitelných funkcí. To umožňuje vývojářům lépe optimalizovat kvantové algoritmy a vytvářet efektivnější hybridní kvantově-klasické workflow. A své funkce do katalogu již přidávají externí vývojáři, například optimalizační systém od Q-CTL, korekce a mitigace kvantových chyb od Qedma nebo Algorithmiq, a třeba chemické simulace od QunaSys. Předpokládám že v budoucnu se to přemění na „obchod“ s kvantovými algoritmy a aplikacemi pro kvantové vývojáře.

Výzkumníci z Číny dosáhli významného pokroku v kvantovém strojovém učení, kdy pomocí supravodivého kvantového procesoru dosáhli 95,8% přesnosti při „continual learning“ (nepřetržitém učení). Tento výsledek byl umožněn díky využití kvantových algoritmů, které zlepšují schopnost systému učit se nové úlohy bez ztráty dřívějších znalostí, což je velká výzva v klasickém strojovém učení.

Výzkumníkům z Quantinuum se povedla první teleportace logických qubitů. Kvantová teleportace je jedna ze základních technik. V případě fyzických qubitů potřebujete 3 qubity. No jo, ale pokud máme logické qubity skládajících se z několika fyzických, tak pak taková operace teleportace na nejnižší úrovni je docela komplikovaná.. Zde se jim na jejich procesoru H2 podařilo realizovat teleportace s fidelitou 97.5% což je hodně slušné.

Kvantová bezpečnost

Google implementoval standardizovanou verzi Kyber známou jako ML-KEM do své knihovny BoringSSL. Tato změna by se měla rovněž brzo projevit v Chrome, kde to nahradí starší Kyber.

Banka HSBC otestovala technologii na prodej a nákup tokenizovaného reálného zlata zabezpečeného pomocí post-kvantového šifrování a kvantového generátoru náhodných čísel. Myšlenka je, že zde vaše frakce (token) reálného zlata je pak uložen v blockchainové technologii. V takovém případě je žádoucí, aby tato blockchainová technologie byla řádně zabezpečená.

Kvantový byznys, investice a politika

The Quantum Insider na základě své poměrně obsáhlé databáze spočítali projekci, že kvantové počítání by mělo mít impakt kolem 1 bilionu USD do roku 2035, samotné kvantové počítače budou generovat 50 miliard USD práci v oboru by mělo najít 250 tisíc lidí do roku 2030 a 840 tisíc do 2035. Uvidíme, já si myslím, že dokud nebudeme lépe vědět, kdy tu budeme mít ekonomicky opravdu relevantní kvantové počítače, tak je to trochu věštění z křišťálové koule.

Finský startup QMill vyšel ze stealth s oznámením seed investice za 4.5 milionů USD. QMill pracuje kvantových algoritmech a software.

Výzkumné centrum EU JRC vydalo docela zajímavý report: (Dis)Entangling the Future – Horizon scanning for emerging technologies and breakthrough innovations in the field of quantum technologies.

Britský startup Aquark Technologies získal seed investici za 5 milionů EUR včetně z NATO Innovation Fund. Za mě je to jeden z nejzajímavějších startupů v oblasti kvantových senzorů.