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

Kvantové počítače

PsiQuantum zahájilo výstavbu zařízení v australském Moreton Bay, kde chce vybudovat svůj první „utility-scale“ fault-tolerantní kvantový počítač založený na fotonické architektuře. Na rozdíl od většiny oznámení v oboru tentokrát nejde o nový prototyp nebo laboratorní demonstraci, ale o zahájení budování fyzické infrastruktury včetně rozsáhlého kryogenního systému a zázemí pro provoz desetitisíců fotonických čipů propojených optickými vlákny. PsiQuantum dlouhodobě prosazuje strategii masivního škálování pomocí standardních polovodičových výrobních procesů namísto postupného navyšování počtu qubitů v malých experimentech, a tento krok ukazuje, že firma je ochotna investovat do infrastruktury ještě před veřejnou demonstrací plně fault-tolerantního systému.

Vizualizace komplexu pro fotonický kvantový počítač od PsiQuantum. Kredit: PsiQuantum

China Telecom uvedl do provozu fotonický kvantový počítač Tianyan‑P2000 a připojil jej ke své cloudové platformě Tianyan, čímž podle společnosti vznikla první cloudová infrastruktura nabízející „quantum advantage“ jak na fotonických, tak na supravodivých systémech současně. Nový systém vychází z architektury Jiuzhang 4.0 vyvinuté na USTC a dokáže pracovat s 2682 fotony, přičemž v demonstrační úloze provedl výpočet za 29 mikrosekund; autoři tvrdí, že ekvivalentní úloha by klasickému superpočítači zabrala miliardy let. Hlavním významem oznámení ale není nový rekord v boson samplingu, nýbrž fakt, že se tato technologie přesouvá z laboratorního prototypu do sdílené cloudové služby dostupné výzkumníkům a firmám. China Telecom tak vytváří portfolio zahrnující jak supravodivé procesory (např. Tianyan‑504), tak fotonické systémy. Platforma již uvádí aplikace v oblasti analýzy grafů, vývoje léčiv nebo strojového vidění, i když stejně jako u jiných demonstrací kvantové výhody jde zatím o specializované úlohy, nikoli o univerzální kvantové výpočty.

Kvantová bezpečnost

V návaznosti na exekutivní příkaz prezidenta USA, Microsoft posouvá svůj program Quantum Safe a nově chce převést klíčové produkty a služby na post‑kvantovou kryptografii už do roku 2029. Firma zdůrazňuje, že hlavní problém nespočívá ve výběru nových algoritmů, ale v nalezení všech míst, kde je kryptografie zabudována – od aplikací, databází a API přes identitní systémy až po certifikáty, podepisování softwaru a hardware. Microsoft proto doporučuje okamžitě začít s inventarizací kryptografie, přechodem na moderní protokoly jako TLS 1.3 a budováním tzv. kryptografické agility, tedy schopnosti měnit algoritmy bez přestavby celých systémů.

Kvantové technologie

Výzkumníci z Texas A&M představili metodu nazvanou Thermostable Raman Interaction Profiling (TRIP), která pomocí laserové Ramanovy spektroskopie umožňuje přímo měřit jemné kvantové interakce mezi molekulami v proteinech, zejména tzv. π‑π interakce důležité pro vazbu léčiv. Při testech na hlavní proteáze viru SARS‑CoV‑2 dokázala metoda sledovat změny ve vibračních vlastnostech molekul a jejich intenzita korelovala s účinností antivirotik, což naznačuje, že by TRIP mohla sloužit jako rychlý nástroj pro předvýběr kandidátů na nové léky. Obecně jde o experimentální měřicí techniku využívající klasickou optickou spektroskopii k pozorování jevů, jejichž původ je v kvantové mechanice. Autoři věří, že by mohla zrychlit vývoj léčiv nejen pro infekční nemoci, ale také pro rakovinu nebo neurodegenerativní onemocnění, protože umožňuje přímo sledovat molekulární síly, které určují chování proteinů a vazbu léčiv.

Výzkumníci z ETH Zürich vyvinuli metodu, která využívá jediný uvězněný ion berylia jako mimořádně citlivou sondu pro mapování elektrických a magnetických polí v bezprostřední blízkosti kvantových čipů. Pomocí Penningovy pasti dokážou ion přesouvat ve třech rozměrech nad povrchem čipu a vytvářet trojrozměrné mapy elektromagnetického prostředí, které odhalují zdroje šumu zhoršující výkon kvantových počítačů a senzorů. Zajímavé je zejména dosažení rekordní citlivosti, kde systém dokáže během jedné sekundy detekovat střídavé elektrické pole o amplitudě pouhých 10 nanovoltů na metr. Praktický význam spočívá v tom, že výzkumníci mohou mnohem přesněji identifikovat, které materiály nebo výrobní procesy generují nežádoucí elektromagnetický šum, jenž omezuje koherenci qubitů.

Jedno-iontový senzor. Kredit: ETH Zurich

Kvantový byznys, investice a politika

Dalším, kde plánuje jít na burzu, ale tentokrát skrze IPO, je SEEQC, americký startup pracující na supravodivých kvantových čipech.

Turecko je další zemí, která oznámila svou národní kvantovou strategii a rovnou i program zaměřený na supravodivé kvantové počítače.

Čínský startup SpinQ (supravodivé a stolní kvantové počítače na bázi magnetické rezonance) uzavřel investiční sérii D v hodnotě 147 milionů USD.

Dne 2. 7. začne finské IQM být obchodovatelné na americké burze Nasdaq pod značkou IQMX.

Americký startup Qolab pracující na supravodivých kvantových čipech získal v sérii B investici 54,2 milionů USD.