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

Kvantovky v česku

CETIN společně s O2 zprovoznili komerční QKD linku mezi dvěma datacentry v Praze (Stodůlky – Chodov, 25,5 km) používající ID Quantique zařízení přes standardní single-mode optické vlákno a současně provozované DWDM kanály pro klasický datový provoz. Technicky zajímavé je i plánované nasazení QKD konektivity do jádra 5G sítě a fakt, že řešení je postaveno na komerčně dostupných modulech a DWDM infrastruktuře, což umožňuje souběžný provoz vysokopřenosových datových kanálů a kvantového kanálu přes stejnou fyzickou trasu. Více si přečtěte zde.

Kvantové počítače

Podle průzkumu od Alice & Bob a Hyperion Research by se centra vysokovýkonných počítačů (HPC) měla připravit na integraci tzv. early fault-tolerant quantum computing (eFTQC), tedy kvantových počítačů, které už mají opravu chyb (error correction), byť stále v relativně malé míře (100-1000 logických qubitů, s chybovostí ~10⁻⁶ až 10⁻¹⁰). Konkrétně se doporučuje, aby HPC centra začala vyvíjet hybridní workflow, kde CPU/GPU řeší běžné výpočty, a kvantový subsystem se používá pro části úloh, které klasicky rostou příliš složitě. Dále je potřeba budovat softwarové vrstvy: nástroje pro správu úloh, plánování zdrojů, kompilátory a běhové prostředí, které zvládnou kombinaci klasických a kvantových výpočtů. A také vyškolit uživatele – výzkumníky a vývojáře – aby rozuměli kvantovému hardwaru, kvantovým chybám, logickým qubitům apod., protože zkušenosti s provozem takových systémů dnes mají jen málo center. Zpráva navíc odhaduje, že až polovina dnešních výpočetních úloh v některých špičkových HPC centrech by mohla být při vhodné úpravě těmito eFTQC systémy zrychlena nebo jinak vylepšena, zejména v oborech jako materiálové vědy, kvantová chemie, simulace fúze.

Quantum Motion oznámil, že instalovala první „full-stack“ kvantový počítač založený na silicon CMOS technologii – konkrétně 300mm CMOS waferů – v rámci testovacího programu Národního kvantového centra (NQCC) ve Velké Británii. Tento systém spojuje QPU využívající spinové qubity se softwarem kompatibilním se standardními frameworky jako Qiskit a Cirq, a celý hardware (včetně řídicí elektroniky a kryogenního chlazení) je zařízen do tří serverových stojanů (19″ racků), což umožňuje jeho nasazení v datových centrech. Architektura je dlaždicová („tile architecture“), což znamená, že qubity, řadiče a měřicí obvody jsou integrovány v opakovatelných blocích, které je možné tisknout (vyrábět) opakovaně na čipu.
Tato konstrukce je navržena tak, aby bylo možné škálovat na miliony qubitů, a to bez zvětšování fyzického prostoru zařízení – výměna či upgrade samotné QPU by měla být možná bez změny původního rackového řešení.

Infleqtion představil novou architekturu pro svůj kvantový počítač Sqale, založený na neutrálních atomech, s cílem do roku 2030 dosáhnout systému s více než 1000 logickými qubity (tedy qubity s opravou chyb). Nová architektura spojuje schopnost individuálně adresovat jednotlivé atomy s dynamickým přeskupováním atomů v průběhu výpočtu (mid-circuit atom rearrangement), což umožňuje zachovat tzv. all-to-all konektivitu mezi qubity, ale zároveň minimalizovat odchylky způsobené pohybem atomů, nestabilitou, ztrátou atomů či kumulací chyb během běhu (wall-clock run-time cost, error accumulation, atom loss). Infleqtion už dosáhla 12 logických qubitů se schopností detekce chyb a korekce ztrát atomů, což je lepší výkon než původní cíl (~10 logických qubitů) pro rok 2026. Firma nyní posunula cíle: mít 30 logických qubitů do roku 2026 a plnou toleranci chyb kolem tisíce logických qubitů do roku 2030. Také provedli první hardware demonstraci Shorova algoritmu za použití logických qubitů (v zjednodušené verzi). I když faktorované číslo bylo malé (např. 15), experiment proběhl v reálném prostředí s reálným šumem, takže ukazuje, že logické qubity už dokáží překonat fyzické qubity při kryptograficky relevantních úlohách.

Quantinuumův systém H2 dosáhl Quantum Volume (QV) hodnotu 2²³ = 8 388 608, což je nový světový rekord. H2 je založen na technologii trapped ion (iontové pasti) a nabízí all-to-all konektivitu mezi 56 qubity.

Kvantový software a algoritmy

Google ve své nové studii oznámil první experimentální důkazy existence toho, co nazývá „generativní kvantová výhoda“ — tedy schopnosti kvantového počítače naučit se vzory dat a generovat výstupy, které klasický počítač už nedokáže efektivně napodobit. Použil 68-qubitový supravodivý procesor, na němž demonstroval tři konkrétní úlohy: generování bitových řetězců podle distribučních vzorů, které klasika zvládá jen těžce; kompresi kvantových obvodů do „mělkých“ (shallow) verzí pro snížení nákladů simulace; a učení kvantových stavů pomocí lokálních měření. Klíčovou technikou je tzv. sewing přístup, kdy se celý model trénuje po částech (část kvantového procesu se učí zvlášť) a výsledky se potom skládají, což pomáhá vyhnout problémům jako „barren plateaus“ či lokální minima v optimalizaci. Avšak studii nelze ještě považovat za prakticky použitelné řešení — zatím jde o důkaz principu; je potřeba větší stabilita hardwaru a algoritmů, nižší chybovost a identifikace konkrétních problémů, pro které tahle schopnost opravdu přinese výhodu.

Riverlane právě vydala Deltakit, softwarovou platformu určenou pro učení a zavádění Quantum Error Correction (QEC). Deltakit se skládá ze dvou hlavních částí: (1) SDK (Software Development Kit) — Python knihovna umožňující generovat QEC obvody, simulovat různé modely šumu podle vlastností skutečných QPU, dekódovat data měření stabilizátorů, a experimentovat s různými kódy a dekodéry; (2) Textbook — interaktivní učebnice, která vede vývojáře od teorie ke konkrétním experimentům a obsahuje ukázky, walkthroughy a cvičení. Cílem je, aby vývojáři získali nejen teoretické znalosti, ale mohli i prakticky testovat a optimalizovat QEC metody, a připravili se na reálné nasazení oprav chyb v kvantových počítačích.

PsiQuantum představil Construct, softwarový balík pro návrh, vývoj a optimalizaci algoritmů, které zvládnou běh na plně chybově tolerantních kvantových počítačích (FTQC) — tedy systémech s logickými qubity a opravou chyb. Skládá se z několika modulů: Circuit Designer — vizuální editor pro prototypování kvantových obvodů; Workbench — Python knihovna, která umožňuje psát algoritmy modulárně, znovu využívat podsestavy; a Resource Analyzer — nástroj, který sleduje „náklady“ algoritmů (počet logických qubitů, operací, hloubka obvodů apod.). Platforma běží v cloudovém prostředí Quantum Development Environment (rozhraní přes VSCode nebo Jupyter) takže není potřeba složité lokální nastavení. Construct je právě uvolněn skrze Early Access Program pro vybrané partnery z průmyslu, akademie a vlády. Cílem je připravit vývojáře na algoritmy, které budou fungovat na budoucích rozsáhlých kvantových strojích.

Kvantová bezpečnost

Ueno Bank v Paraguayi zavedla technické řešení, které chrání digitálně podepsané dokumenty proti budoucím útokům kvantových počítačů, s využitím dvou klíčových komponent — SignQuantum a QANplatform. SignQuantum funguje jako „add-on“, který se připojuje ke stávajícím workflow elektronických podpisů: každému dokumentu je přidán post-kvantový digitální podpis, aniž by bylo nutné měnit dosavadní procesy nebo systémy banky. QANplatform je hybridní, vrstvený blockchain (vrstva L1), která zaznamenává hash dokumentu (tj. otisk dokumentu) spolu s tímto podpisem — což vytváří časovou známku (timestamp), že dokument existoval v určité podobě v konkrétní chvíli a že nebyl od té doby pozměněn. Systém podporuje jak privátní (interní) blockchainové prostředí banky, tak možnost ukotvení těchto hashů do veřejného blockchainu pro externí ověřitelnost.

Kvantový byznys, investice a politika

NVIDIA prostřednictvím své investiční větve NVentures v roce 2025 jasně změnila přístup ke kvantovým technologiím, když vstoupila kapitálově i partnersky hned do tří odlišných architektur – QuEra (neutral-atomové procesory), Quantinuum (uvězněné ionty) a PsiQuantum (fotonické čipy) – čímž pokryla tři z hlavních směrů, které se v současnosti považují za kandidáty na škálovatelné kvantové počítače; investice ale nejsou jen finanční, NVentures aktivně buduje technické spolupráce, například s QuEra v oblasti integrace do GPU ekosystému NVIDIA, kde její grafické procesory slouží pro výpočetně náročné úlohy, jako je dekódování chyb v kvantových obvodech a provoz hybridních kvantově-klasických workflow, což ukazuje, že NVIDIA kvantové systémy nevnímá jako izolovanou oblast, ale jako budoucí součást kombinovaných HPC/AI prostředí, která budou využívat jak klasické, tak kvantové výpočetní jednotky; u PsiQuantum investice souvisí s podporou fotonických čipů z materiálů, jako je barium titanát, a s rozšířením výroby velkých prototypů, zatímco Quantinuum přináší know-how v oblasti přesně řízených iontových qubitů a softwarového stacku, a celek tak tvoří strategické portfolio, které NVIDII dává možnost těžit z různých technologických cest, aniž by se musela předčasně vázat na jednu konkrétní implementaci.

Bluefors, který vyrábí kryogenické systémy, se dohodl se společností Interlune na zásobování heliem-3, izotopem kritickým pro chlazení kvantových počítačů, které je na Zemi vzácné. Dohoda stanovuje, že Bluefors bude ročně odebírat až 10 000 litrů helium-3 s dodávkami mezi lety 2028–2037. Interlune plánuje těžit helium-3 z měsíčního povrchu, kde je izotop ukládán solárním větrem, a kromě lunárního těžení bude jejich technologie umět separovat helium-3 i z terrestrických zdrojů. Helium-3 Bluefors používá ve svých ultra-nízkoteplotních (sub-10 miliKelvin) chladičích, které jsou klíčové pro stabilitu a měření qubitů.

IonQ je při chuti a ohlásil akvizici Vector Atomic, který pracuje na kvantových senzorech, hlavně pro navigaci.