Pravidelný týdenní (tentokrát dvoutýdenní z důvodu vytížení autora) přínos vybraných novinek ze světa kvantových počítačů, kvantových sítí a komunikace, kvantových technologií a kvantového byznysu.
Kvantová fyzika a informatika
Výzkumníkům z Institute of Science and Technology Austria se povedl další pokrok v qubitech z tzv. elektronových děr. Představte si, že z atomu dáte jeden elektron pryč. Tím vznikne díra (hole), kterou lze efektivně považovat za pozitivně nabitou částici se spinem (qubit je reprezentován konkrétně spinem díry) a dokonce s ní i manipulovat. V prezentované práci se vědcům povedlo docílit tak precizní manipulace při které přiblížili dvě díry k sobě aby spolu interagovaly jako dva qubity. Obecně, qubity na tomto principy, pokud jej vědci dotáhnou, tak vypadají velice slibně s časem koherence kolem 150 mikrosekund během které by měli zvládnout až 22 500 operací.
Kvantové počítače
Co se stane, když spojíme mozek a kvantový počítač? Pravděpodobně nic. Nicméně kvantové strojové učení by mohlo pomoci ve vývoji rozhraní mozek-počítač (BCI – brain-computer interface) na kterém pracuje třena Neuralink od Elona Muska nebo Facebook.
ColdQuanta a Classiq se připojili do IBM Quantum Network. IBM Quantum Network je komunita nebo síť významných společností, startupů a akademických institucí v oblasti kvantových počítačů, které s IBM pracují na na různých vylepšení kvantových počítačů a jejich uplatnění a aplikacích.
Na systematičtějším přístupu ke kvantovým počítačům přechází i Čína. Jedním z důležitých faktorů je kvantové vzdělávání. Jedním z ukázkových nových oborů „kvantová informatika“ vzniká na Tsinghua University, který veden profesorem Andrew Chi-Chih Yao který je držitelem prestižního ocenění Turing Award. Tento nový studijní program by měl být prestižní, zaměřit se na různé aspekty kvantových počítačů a sítí a hlavně přilákat ty nejlepší talenty.
ScQ je 10 qubitový čip z dílny čínské akademie věd, který byl vypuštěn k veřejnému testování skrze cloud.
Jedním z významných partnerů kvantových počítačů bude biotechnologické odvětví. O tom, co vše by tohle spojení mohlo přinést si můžete přečíst zde.
Kvantový software a algoritmy
A s kvantovými Monte Carlo metodami se nám roztrhl pytel. Nyní svůj článek ohledně Monte Carlo integrace vydala i společnost Cambridge Quantum Computing. Kvantové Monte Carlo už reálně nabízí kvadratické zrychlení (dosud to bylo jen teoretické očekávání). Velké využití bude ve finančnictví, ale i chemii, fyzice, logistice a dalších disciplínách.
Již několikrát jsme psali, jak různé banky se připojují do „kvantového závodu“. A jak píšeme dnes, horkým tématem je Monte Carlo. Zde spolu například spolupracuje banka BBVA a Zapata Computing, kde implementují kvantové Monte Carlo pro předpovědi vývoje různých proměnných pod vlivem náhodných podmínek. Jedním ze závěrů je, že ačkoliv tento přístup vypadá velmi nadějně a aplikovatelně, tak stále musíme počkat na výkonnější (myšleno větší množství kvalitnějších qubitů) kvantové počítače. Dalším příkladem je Goldman Sachs.
Čínský Origin Quantum nyní spustil svou aplikaci Quantum Option Strategy Application, která používá kvantovou Monte Carlo metodu k vyhodnocení finančních derivátů.
Amazon vypustil nový simulátor kvantových počítačů, který lépe pomůže simulovat šum ve kvantovém hardwaru. Nový simulátor se nazývá DM1 a zvládne simulovat až 17 qubitů.
Na QCR najdete článek, který shrnuje možnosti využití kvantových počítačů bez nutnosti programovat kvantový počítač. Toto je poměrně zásadní schopnost pro velkou část budoucích zákazníků. Málo kdo bude mít kvantový tým, který to celé zvládne. Naopak spíše budou mít tým datových analytiků, kteří popíšou problém a jaký výsledek chtějí dostat. Tuto schopnost IBM nazvalo jako Frictionless Quantum Computing (česky bychom to mohli přeložit zhruba jako kvantové počítání bez tření). Avšak k tomu budete potřebovat speciální software nebo nástroje, které následně váš problém formulují do kvantového jazyka a spustí na kvantovém počítači. Základní přehled společností, které na tomto pracují najdete na QCR.
Honeywell a University of Texas – Austin přišli s novým algoritmem holoQUADS (holographic quantum dynamics). Jedná se o algoritmus využívající neuronové sítě pomocí kterého lze simulovat kvantovou dynamiku s menším počtem qubitů než současné algoritmy. Konkrétně systém 32 qubitů dokázali simulovat za pomocí jen 9 qubitů. Praktická demonstrace a ověření bylo na „kicked“ Ising modelu (porovnal se přesný výpočet na klasickém počítači s výpočtem za pomoci holoQUADS). Ve výsledku, tento objev by mohl umožnit kvantovým počítačům simulovat komplexní kvantové systémy mnohem dříve, než se dosud myslelo.
Kvantové sítě a kryptografie
Další žebříček od The Quantum Daily: Top 6 kvantově kryptografických startupů, které byste měli sledovat v roce 2021. Spoiler: Agile PQ, Flipscloud Inc, Quant-X Security & Coding, Qubalt, Cyph a Qaisec.
Quantum Xchange, který vyvíjí systém pro výměnu klíčů (za využití post-kvantového šifrování, QKD, …), dokončil integraci SKIP protokolu, který je využíván u zařízení Cisco. To znamená, že na vaší infrastruktuře založené na zařízeních od Cisco můžete integrovat Phio TX od Quantum Xchange a začít využívat kvantově odolné klíče.
Ruská společnost QRate demonstrovala použití QKD pro autonomní vozidla. Jedno z největších nebezpečí pro autonomní vozidla je během aktualizace, kdy se útočník vydává za server kvůli špatnému zabezpečení spojení. Tomu by QKD mělo zabránit. Avšak nešlo o bezdrátové QKD za jízdy, ale pomocí optického kabelu během nabízejí/tankování auta. Přenosová rychlost klíče pro QKD byla 40 kbit/s. To znamená 18 Mb klíčů za hodinu. Následně během jízdy se auto připojí pomocí 4G LTE a OpenVPN, kde se šifrovací klíč mění každých 15 sekund. Jako klíče jsou použity právě předpřipravené klíče během nabíjení/tankování za pomocí QKD.
Kvantové technologie
Hodně zajímavou demonstraci praktické kvantové výhody předvedli vědci z University of Arizona. Jejich experiment se skládal ze tří senzorů, který každý měřil průměrnou amplitudu signálu a pak společně určili úhel ze kterého signál přichází (z fázových posunů). Obvykle máme teda tři zdroje dat, které se musí zpracovat. Navíc, pokud byste chtěli být cool a zpracovat data pomocí kvantového počítače, tak změřená data musíte zase převést na kvantová data. Avšak tady vědci přistoupili k senzorům kvantově včetně kvantového provázání všech tří senzorů. Jedna výhoda je vyšší citlivost a menší chybovost a druhá je, že díky provázání jsou schopny výsledek vyhodnotit globálně než za každý senzor samostatně. A to za pomoci kvantového počítače, v tomto případě konkrétně pomocí variačního algoritmu. Takový přístup může zcela změnit pohled na senzory a detektory a je navíc univerzální.
Konference, školy
Google Quantum Summer Symposium 2021 – 21.-22. července.
IBM otevřelo registraci na Qiskit Global Summer School 2021. Tentokrát zaměřený na strojové učení. Registrujte se zde.
Investice a kvantový byznys
Xanadu uzavřelo investiční sérii B s výtěžkem 100 milionů USD. Xanadu pracuje na fotonových kvantových čipech a softwarových nástrojích Pennylane and Strawberry Fields.
Společnost Keysight Technologies koupila společnost Quantum Benchmark. KT je průmyslový gigant a Quantum Benchmark byl startup zaměřující se na diagnostiku a potlačení kvantových chyb a software pro měření výkonu kvantových počítačů. Nyní se QB více zaměří na kvantová řešení v synergii s KT.
ESA uzavřela partnerství s britským Arqit, který vyvíjí QKD satelity. Konkrétně by ESA měla zafinancovat projekt QKDSat.
Zapata Computing, společnost, která vyvíjí kvantová softwarová řešení (framework Orquestra), se rozrůstá. Nyní zřídili pobočku v Spojeném Království, kde jedním z prvních zákazníků bude Kuano.ai (farmaceutická společnost používající AI). Dále ZC oznámilo spolupráci se španělskou banko BBVA a uzavřelo partnerství s King Abdullah University of Science and Technology v Saudské Arabii.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.