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

Kvantové počítače

Sandia National Laboratories představila nový benchmark QUOPS (Quantum Universal Operations Performance System), který má umožnit srovnávat výkon kvantových počítačů napříč různými architekturami, technologiemi i úrovněmi korekce chyb. Na rozdíl od běžně používaných metrik, jako je počet qubitů nebo věrnost bran, QUOPS měří, jak velké i jak rychlé praktické kvantové výpočty je systém skutečně schopen provádět. Benchmark spouští standardizované náhodné úlohy, určuje hranici schopností procesoru a uvádí dvě hlavní metriky: Q, tedy největší velikost úspěšně zvládnutého kvantového obvodu, a Ω, což představuje efektivní počet kvantových operací za sekundu. Na vývoji se podílely také společnosti Quantinuum a NVIDIA; první výsledky již zahrnují systémy od Google, IBM a Quantinuum. Cílem je vytvořit jednotné měřítko, které umožní objektivněji porovnávat různé kvantové platformy a sledovat jejich pokrok směrem k prakticky užitečným a fault‑tolerantním kvantovým počítačům.

Francouzský startup Quobly oznámil významný milník pro křemíkové kvantové počítače: na jediném čipu vyrobeném na komerční 300mm výrobní lince společnosti STMicroelectronics předvedl všechny tři základní kvantové operace, tedy čtení qubitů, jednoqubitové hradlo i dvouqubitové hradlo. Čip využívá vlastní architekturu QSOI založenou na spinových qubitech v izotopicky obohaceném křemíku‑28 a technologii FD‑SOI CMOS, která umožňuje integraci kvantových prvků i klasické řídicí elektroniky na stejném čipu. Hlavní význam výsledku nespočívá ani tak ve výkonu, jako spíše v potvrzení, že kvantové procesory lze vyrábět pomocí standardních polovodičových procesů používaných v dnešním čipovém průmyslu. Quobly tím podporuje svou strategii škálování k milionu qubitů do roku 2032; první systém Alloy Pioneer chce zpřístupnit přes cloud ještě do konce roku 2026.

Nová studie představující benchmark QUOPS (Quantum Universal Operations Performance System) ukazuje, že dnešní kvantové počítače jsou stále přibližně 100 000× pod úrovní výkonu potřebnou pro řešení řady vědecky významných úloh. Místo tradičních metrik, jako je počet qubitů nebo věrnost bran, QUOPS hodnotí, jak velké kvantové obvody dokáže systém skutečně úspěšně vykonat a jak rychle je zvládne zpracovat. Při srovnání procesorů společností Quantinuum, Google a IBM se ukázalo, že supravodivé procesory Google a IBM dosahují vyšší rychlosti operací, zatímco iontový systém Quantinuum Helios zvládá větší a složitější obvody. Autoři odhadují, že pro prakticky užitečné aplikace, jako jsou pokročilé simulace materiálů nebo chemických systémů, bude potřeba zvýšit současnou kvantovou výpočetní kapacitu zhruba o pět řádů, což dále zdůrazňuje význam fault‑tolerantních architektur a korekce chyb jako klíčové cesty k reálně využitelným kvantovým počítačům.

Anyon Computing představila nový open-source systém řízení kvantových počítačů postavený na technologii NVIDIA NVQLink, který integruje kvantové procesory (QPU) jako plnohodnotné výpočetní uzly vedle CPU a GPU v rámci jediné superpočítačové architektury. Namísto tradičního přístupu, kdy je kvantový počítač připojen jako externí zařízení, sdílejí QPU, GPU a CPU společnou vysokorychlostní komunikační infrastrukturu a jednotný programovací model. Díky tomu lze provádět kritické operace, jako je korekce chyb, kalibrace qubitů nebo hybridní AI‑kvantové algoritmy, v mikrosekundových smyčkách, tedy dostatečně rychle na práci s koherentními kvantovými stavy. Systém nativně podporuje CUDA‑Q, OpenQASM i QIR a podle společnosti byl velký podíl FPGA firmwaru navržen a ověřen autonomními AI agenty. Anyon tím míří na budoucí datová centra, kde budou kvantové procesory fungovat jako další akcelerátory vedle GPU, nikoliv jako oddělené specializované stroje.

Kvantový software a algoritmy

NVIDIA rozšířila svou open-source platformu CUDA‑Q o novou vrstvu CUDA‑Q Logical, která umožňuje navrhovat, simulovat a optimalizovat aplikace pro budoucí fault‑tolerantní kvantové počítače s logickými qubity. Nástroj poskytuje jednotné prostředí pro experimentování s algoritmy, korekcí chyb a architekturami kvantových procesorů bez ohledu na použitou technologii qubitů. Podle NVIDIE dokázala Fermi National Accelerator Laboratory s využitím CUDA‑Q Logical zkrátit vývoj fault‑tolerantních architektur z pěti měsíců na tři týdny, zatímco společnost Iceberg Quantum odhadla, že pro vytvoření 1 000 logických qubitů na platformě Diraq by mohlo stačit přibližně 150 000 fyzických qubitů, tedy asi desetkrát méně než v předchozích odhadech. Součástí platformy je nově také benchmark QUOPS od Sandia National Laboratories, což dále posiluje ambice CUDA‑Q stát se standardním vývojovým prostředím pro éru fault‑tolerantních kvantových výpočtů.

A opět tu byl nájezd oznámení, jak všichni používají systémy od NVIDIA: Společnost Quantum Motion integruje architekturu křemíkových spinových qubitů se sadou nástrojů NVIDIA CUDA-Q pro logickou kompilaci. ■ Quantum Machines usnadňuje programování kvantových počítačů pomocí technologií NVIDIA CUDA-Q a NVQLink. ■ Quandela zveřejňuje bílou knihu o integraci fotonických jednotek QPU s infrastrukturou NVIDIA. ■ Qedma integruje software QESEM pro zmírňování kvantových chyb do platformy NVIDIA CUDA-Q. ■ Phasecraft a NVIDIA hlásí patnáctinásobné zrychlení kvantových simulací. ■ Infleqtion integruje qLDPC s logickou podporou NVIDIA CUDA-Q. ■ Společnosti Iceberg Quantum a Diraq ověřují architekturu Pinnacle qLDPC na hardwaru využívajícím spinové qubity v křemíku prostřednictvím platformy NVIDIA CUDA-Q Logical. ■ Anyon Computing představuje open-source řídicí vrstvu pro provoz v reálném čase, poháněnou technologií NVIDIA NVQLink. ■ QCentroid integruje platformu QuantumOps s NVIDIA CUDA-Q pro podnikové pracovní postupy hybridních aplikací. ■
QC Design integruje platformu Plaquette s technologií NVIDIA CUDA-Q Logical pro realistickou simulaci FTQC na úrovni hardwaru. ■ Společnost IQM zavádí logický rámec NVIDIA CUDA-Q pro podporu benchmarkingu systémů s otevřenou architekturou a odolností vůči chybám.

Výzkumníci z UCLA, Caltech a NVIDIA vyvinuli nový AI přístup pro automatický návrh kvantových řídicích pulzů pomocí Fourier Neural Operator (FNO). Model se naučí dynamiku složitých kvantových systémů a následně dokáže navrhovat sekvence laserových pulzů bez nutnosti zdlouhavých numerických simulací. V demonstraci na hydroniovém iontu (H₃O⁺) o dimenzi 888 stavů dosáhl systém až 10⁷× vyšší rychlosti než tradiční simulace, zvýšil úspěšnost přípravy cílového kvantového stavu na 86,2 % a zkrátil dobu návrhu řídicích sekvencí z přibližně 10 hodin na 10 až 20 minut. Práce ukazuje, jak lze kombinovat AI a platformu NVIDIA CUDA‑Q k řízení stále složitějších kvantových systémů, což může najít využití jak v kvantových počítačích, tak v přesné molekulární spektroskopii.

Fujitsu uvolnilo jako open source svůj balík pro vývoj kvantových aplikací OpenQARP (Open Quantum Application Research Package), který obsahuje více než 100 softwarových komponent a kvantových algoritmů určených k rychlejšímu vývoji praktických kvantových aplikací. Balík zahrnuje přes 70 znovupoužitelných stavebních bloků a více než 20 hotových algoritmů, například pro VQE, kvantový odhad fáze nebo kvantovou chemii, a podporuje běžné počítače, platformu NVIDIA CUDA‑Q i vlastní velkokapacitní simulátory Fujitsu. Podle společnosti beta verzi od února 2026 využilo již více než 80 organizací a v některých případech se díky OpenQARP podařilo zkrátit implementaci kvantových algoritmů přibližně o 70 %. Fujitsu tím sleduje urychlení vývoje kvantového softwaru a rozšíření přístupu k pokročilým kvantovým algoritmům v oblastech, jako jsou materiálový výzkum, optimalizace, zdravotnictví nebo vývoj léčiv.

Oxford Quantum Circuits (OQC) představila open-source knihovnu erado, která rozšiřuje ekosystém Qiskit o simulaci šumu typu erasure, dual‑rail kódování qubitů a technik post‑selection pro mitigaci chyb. Nástroj je integrován do cloudové platformy OQC jako 16qubitový simulátor a umožňuje vývojářům testovat strategie korekce a potlačení chyb ještě před spuštěním na skutečném kvantovém hardwaru. Současně zveřejněná studie ukazuje, že post‑selection dokáže prakticky eliminovat chyby typu erasure, pokud chybovost detekce zůstane pod 3 %, a že dual‑rail architektura může na úrovni přibližně 1 000 kvantových operací překonat limity běžných single‑rail systémů. Erado tak poskytuje výzkumníkům praktický nástroj pro vyhodnocování kompromisů mezi přesností výpočtu a režijními náklady mitigace chyb v éře kvantových počítačů NISQ.

Kvantová bezpečnost

Cloudflare oznámil, že jeho veřejný DNS resolver 1.1.1.1 nově ověřuje DNSSEC podpisy vytvořené postkvantovým algoritmem ML‑DSA‑44, který byl standardizován organizací NIST. Jde o první krok k postkvantově zabezpečenému DNS, protože dnes používané algoritmy RSA a ECDSA by v budoucnu mohly být prolomeny dostatečně výkonnými kvantovými počítači. Největší technickou překážkou jsou obrovské podpisy ML‑DSA‑44 o velikosti 2 420 bajtů, což je téměř 38× více než u běžně používané ECDSA. Takto velké DNSSEC odpovědi často překračují limity UDP a musejí být přenášeny přes TCP. Cloudflare zároveň zavedl ochranu proti downgrade útokům, kdy by útočník mohl donutit resolver použít starší, kvantově zranitelný podpisový algoritmus. Podle firmy je cílem získat praktické zkušenosti s nasazením postkvantového DNSSEC v internetovém měřítku a dosáhnout plné postkvantové bezpečnosti napříč svými službami do roku 2029.

Kvantové technologie

Výzkumníci z TU Wien, University of Vienna, JKU Linz a University of Innsbruck staví experimentální elektronový mikroskop propojený s kvantovým počítačem. Myšlenka spočívá v tom, že elektrony použité pro zobrazování nebudou pouze počítány jako dnes, ale jejich kvantový stav bude pomocí uvězněných iontů provázán (entanglován) s kvantovým procesorem. Ten následně zkombinuje informace z mnoha elektronů a zesílí signály, které by v běžném mikroskopu zanikly v šumu. Výsledkem by měly být ostřejší snímky při použití mnohem menšího počtu elektronů, což je zvláště důležité pro citlivé biologické vzorky, například jednotlivé proteiny, které se pod intenzivním elektronovým svazkem poškozují. Tým již matematicky prokázal výhodu tohoto přístupu a nyní v laboratoři USTEM připravuje první funkční demonstraci mikroskopu s integrovaným kvantovým počítačem založeným na uvězněných iontech.

Kvantový byznys, investice a politika

Peking spustil program „Scenario Handshake Plan“, jehož cílem je propojit kvantové firmy a univerzitní týmy s průmyslovými a vládními zákazníky a urychlit komercializaci kvantových technologií. Iniciativa se zaměřuje na šest oblastí, včetně dopravy, energetiky, financí, materiálového výzkumu, podvodního snímání a kvantově zabezpečené komunikace. Místní koordinátoři budou identifikovat potřeby zákazníků, párovat je s technologickými dodavateli a podporovat pilotní projekty, testování i veřejné zakázky. Přestože žádná z navržených aplikací zatím neprokázala kvantovou výhodu oproti klasickým technologiím, program ukazuje, že Čína stále více přesouvá pozornost od výzkumu ke konkrétním průmyslovým případům použití a budování trhu pro kvantové technologie.

IQM dodalo další kvantový počítač. Tentokrát do Brazílie.