Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantové počítače
Finské IQM bylo vybráno jako dodavatel prvního kvantového počítače ve Španělsku. Ten bude instalován v Barcelona Supercomputing Center (BSC) a bude součástí MareNostrum 5 superpočítače. Jen zatím nespecifikovali, jaké parametry dodaný kvantový počítač bude mít. Nicméně jeho integrace s klasickým superpočítačem naznačuje hlavní zaměření na hybridní výpočty.
Na poli kvantových teček/křemíkových/spinových qubitů se objevil nový hráč HRL Laboratories z Floridy. HRL Labs je výzkumná společnost ve vlastnictví General Motors Corporation a Boeingu. Ti nyní v Nature publikovali svůj kvantový procesor s dvěma qubity na bázi kvantových teček. Co je zde zajímavé je, že jeden qubit se skládá ze tří kvantových teček, respektive ze spinových stavů tří elektronů v daných teček. Inovativní je i způsob řízení qubitů pomocí precizních napěťových pulsů. V práci samozřejmě demonstrovali vše, co by dva qubity měli dokázat, tedy inicializace, jedno-qubitové i dvou-qubitové operace a vyčítání.
Minulý rok jsem poprvé napsal o startupu Maybell Quantum, který vyvíjí kryogenické mrazáky pro kvantové výpočty. A nyní již spustila i prodej. První model, Maybell Big Fridge, chladí na teploty pod 10mK, a na spodním patru, kde je nejnižší teplota (kde se umisťuje kvantový procesor) je prostor o obsahu 130l. Obrovskou výhodou je, že to má otevírací dveře. To velmi zjednoduší práce experimentátorům, neboť teď je tvar spíše jako buben a a celý vnitřek se tam musí zasouvat shora.
Microsoft na Azure Quantum implementuje nové schopnosti ohledně hybridních výpočtů. To dnes dělá skoro každý. Nicméně zajímavá je argumentace Microsoftu. Jejich odhad je, že pro kvantovou výhodu budeme potřebovat zhruba milion fyzických qubitů. Jenomže řízení milionu fyzických qubitů bude potřebovat poměrně masivní klasický výpočetní výkon. Už jen kvantově korekční mechanismy, které ve skutečnosti z části běží na klasických počítačích budou potřebovat až peta-výkonný superpočítač, který zvládne 10 až 100 terabitů za sekundu dat přesouvaných mezi kvantovým a klasickým procesorem. To jsou poměrně vysoké požadavky. A Microsoft se už na to připravuje.
Můj postřeh: pokud tyto odhady jsou správné, tak můžeme říci sbohem „zeleným“ kvantovým počítačům. Jeden z argumentů je, že obecně kvantové počítače mají velmi nízkou spotřebu – což je pravda. Ale pokud za každým kvantovým počítačem budeme potřebovat i klasický superpočítač, tak to rozhodně zelené nebude a i dostupnost bude mnohem nižší.
Kvantový software
Výzkumníci z americké banky Wells Fargo publikovali svůj simulátor kvantových počítačů Spinoza. Ten vyniká hlavně svou rychlostí také díky tomu, že byl naprogramovaný v jazyce Rust.
Minulý rok ČNB vydala dva články na téma testování kvantových počítačů pro finanční sektor. Nyní vydala již třetí článek „Budou jednou kvantové počítače řídit devizové rezervy?“
Kvantové sítě
V Kanadě spouští projekt tříletý projekt Hyper Space jehož cílem je postavit kvantový satelit pro QKD avšak s kvantovým provázáním pro spojení Kanady a Evropy. V takovém případě satelit bude fungovat jen jako vysílač s dvěma teleskopy, kde jeden bude mířit na Kanadu a druhý na Evropu. Tedy, na palubě satelitu se vytvoří pár kvantově provázaných fotonů a každý se pošle jedním teleskopem.
AWS s dalšími subjekty úspěšně otestovalo QKD síť v Singapuru. Zatím se jedná o poměrně jednoduchý spoj bod-bod s optickým vláknem o délce zhruba 16 km.
Čína pracuje na QKD satelitu pro MEO (Medium Earth orbit, střední oběžná dráha Země). To by mělo přinést větší dostupnost služby. Drtivá většina současných QKD satelitů je (či je připravované) na nízké oběžné dráze. Avšak tam satelity se pohybují velmi rychle a časové okno pro QKD službu je relativně krátké. A ještě musíte mít dobré počasí a často to funguje jen v noci. Druhý extrém je GEO, tedy geostacionární orbita, kde satelit je stále na stejném místě a služba je teoreticky dostupná stále, avšak vzdálenost je 35 tisíc km a zatím jediný (čínský) experiment s QKD ukázal sice funkčnost ale také, že je to velmi pomalé, tedy, že ztrátovost je vysoká. MEO by mohlo být něco mezi tím.
Kvantová bezpečnost
Francouzký Thales je v kvantově odolném šifrování (PQC) aktivní a otestoval své komplexní řešení pro 5G telefony, kde pomocí hybridního šifrování (kombinace PQC a klasického šifrování) uskutečnili hovor mezi dvěma mobily, zabezpečený přenos dat či autentifikaci. Za PQC konkrétně použili CRYSTAL-Kyber.
Bílý dům vydal nový dokument s názvem National Cybersecurity Strategy. Jedním z cílů je příprava na kvantově odolná šifrování. Hlubší komentář k tomu můžete najít tady. Jako obvykle, strategie vypadá dobře, ale bude záležet na vlastní implementaci.
Kvantové technologie
Vědci z University of California – Santa Cruz přišli snovým senzorem pro magnetické síly. Ukázali, že když uvězníte elektron uvnitř kvantové tečky z grafenu, tak se chová podobně jako foton, tedy jako nehmotná částice pohybující se velmi rychle (avšak ne rychlostí světla). Ten pohyb je v smyčce, což vytváří magnetický moment, který je velmi citlivý na vnější magnetické pole. Tohle vypadá zajímavě a velmi dobře, avšak ještě velmi na začátku.
Kvantový byznys, investice, granty
Na sifted publikovali článek o kvantových statupech v Evropě. Bezkonkurenčně vede UK, to také tento průmysl již nějaký čas podporuje včetně startupů. ČR zde samozřejmě není. Za povšimnutí stojí sousedé, jako Německo – 18 startupů, asi očekávané, ale třeba v Polsku je 7 startupů! A při tom v Rakousku, kde kvantový výzkum je tradičně docela silný jsou jen tři.
PsiQuantum otevře pobočku v UK, která se zaměří na výzkum a vývoj kolem kryogeniky.
UK startp QuantrolOx ve svém seed kole získal investice za 3.5M EUR. QuantrolOx pracuje na automatizovaném řídícím software
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.