Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Roční přehledy a predikce
The Quantum Insider předpovědi pro 2025: Další rozvoj logických qubitů sníží počet potřebných fyzických qubitů a zvýší škálovatelnost systémů s korekcí chyb. # Kvantový průmysl zažije vlnu vstupů firem na burzu díky technologické vyspělosti a rostoucímu zájmu investorů. # Investice do kvantových výpočtů porostou, protože vysoké valuace AI přesměrují zájem investorů na nové deep-tech příležitosti. # Přeceňované kvantové firmy mohou čelit korekcím na veřejných i soukromých trzích, což představuje výzvy pro nestabilní startupy. # Neočekávané průlomy v kvantových algoritmech nebo hardwaru mohou přinést praktickou výhodu v oblastech, jako je optimalizace. # Konvergence kvantových výpočtů a AI se zrychlí s oboustrannými přínosy v oblastech, jako je korekce chyb a optimalizace pomocí AI. # Geopolitická soutěž v oblasti kvantových technologií se prohloubí, přičemž státy budou kvantový výzkum prioritizovat pro strategické výhody.
Predikce expertů pro PQC a kvantovou bezpečnost, např.: Podniky přejdou od objevování k nasazení post-kvantové kryptografie (PQC) s důrazem na hybridní řešení kombinující PQC a tradiční kryptografii. # Kvantová distribuce klíčů (QKD) bude hrát klíčovou roli při ochraně komunikace proti kybernetickým hrozbám s kvantovým potenciálem, zejména ve financích a vládě. # Přijetí post-kvantových kryptografických algoritmů schválených NIST poroste, nejprve v rizikových sektorech, jako je obrana a finance. # Rok 2025 bude svědkem přechodu PQC z teoretického plánování k praktickému nasazení, poháněného naléhavostí ochrany citlivých dat před budoucími kvantovými útoky.
Predikce expertů na kvantové počítače, např.: Kvantová korekce chyb (QEC) se stane zásadním prvkem kvantových výpočtů, umožňujícím škálování a odstranění chyb pro praktické aplikace. # Diamantové technologie (qubity z NV center) umožní provoz kvantových systémů při pokojové teplotě a otevřou dveře k přenosným kvantovým zařízením v různých prostředích. # Kvantové výpočty dosáhnou svého „ChatGPT momentu“, kdy se jejich reálný potenciál projeví na praktických aplikacích a investicích. # Rok 2025 přinese první nasazení kvantových počítačů v reálných podmínkách mimo laboratoře, což otestuje jejich robustnost a praktičnost.
Kvantové počítače
Vědci z QuEra Computing, spolu s týmy z Harvardu a MIT, úspěšně demonstrovali proces Magic State Distillation (MSD) na kvantovém procesoru využívajícím neutrální atomy, což je klíčový krok k univerzálnímu kvantovému výpočtu s korekcí chyb. MSD je proces používaný v kvantových výpočtech pro zlepšení věrnosti speciálních kvantových stavů (pro tzv. nekliffordovské brany) potřebných k provádění univerzálních kvantových operací, a to přeměnou několika šumových stavů na jeden s vyšší přesností. Ve výsledku to vede k něčemu jako je logický qubit a zde se dostali na fidelitu těchto logických stavů 99,4%.
Rusko představilo svůj první 50-qubitový kvantový počítač založený na neutrálních rubidiových atomech, vyvinutý ve spolupráci mezi Lomonosov Moscow State University a Russian Quantum Center. Tento systém využívá technologii optických pinzet k zachycení a manipulaci atomů a je součástí vládní kvantové strategie, která zahrnuje investici 790 milionů dolarů na podporu výzkumu v oblastech, jako je objev léků nebo optimalizace logistiky. Navzdory pokroku však chybí nezávislé ověření výkonu zařízení, včetně důležitých metrik, jako jsou doby koherence a fidelity kvantových bran.
Kvantové algoritmy a software
Výzkumníci vyvinuli systém CiFold, který snižuje kvantovou výpočetní zátěž až o 799,2 % tím, že identifikuje a efektivně zpracovává opakující se vzory v kvantových obvodech. Tato metoda založená na grafové analýze umožňuje rozdělit velké obvody na menší části (tzv. circuit knitting), které mohou být zpracovány dostupným kvantovým hardwarem, což urychluje vývoj v oblastech, jako je strojové učení, chemie a kryptografie.
IonQ ve spolupráci s Oak Ridge National Laboratory (ORNL) vyvinuli hybridní kvantový algoritmus založený na Quantum Imaginary Time Evolution (QITE), který snižuje potřebu dvouqubitových bran o více než 85 % u 28-qubitových problémů ve srovnání s Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA). Tento algoritmus zvyšuje odolnost vůči šumu a optimalizuje kvantové výpočetní zdroje, čímž zlepšuje aplikace v oblastech, jako je energetika, logistika, finanční analýza a farmaceutický výzkum, a připravuje půdu pro řešení větších problémů.
Kvantové technologie
Výzkumníci z Monash University vyvinuli kvantovou termální diodu, která umožňuje unidirekcionální (jednosměrný) tok tepla díky interakci mezi supravodivým qubitem (dvojúrovňový kvantový systém) a qutritem (trojúrovňový systém). Tato technologie využívá asymetrické uspořádání energetických hladin k řízení toku tepla pouze jedním směrem v závislosti na teplotním gradientu. Přesná konfigurace energie umožňuje efektivní přenos tepla a blokování opačného toku. Díky svým vlastnostem může termální dioda hrát klíčovou roli v ochlazování kvantových procesorů, zlepšování výkonu nanosystémů a přeměně odpadního tepla na využitelnou energii. Tento průlom přináší nové aplikace v oblastech, jako jsou termální logická zařízení, udržitelná energetika, biomedicína a kosmický výzkum, kde je přesná kontrola tepla zásadní. Samozřejmě, protože jde o supravodivé qubity/qutrity, tak zde mluvíme, kdy daný teplotní gradient je např. 15 a 20 mK (mili Kelvinů).
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.