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

Kvantové počítače

Společnost Quantum Computing Inc. představila jejich Dirac-3 Entropy Quantum Computer pro optimalizační aplikace. Nejedná se o univerzální kvantový počítač jako spíše analogový kvantový počítač využívající nelineární kvantovou optiku. Dirac-3 má mít až 964 quditů, každý schopný až 200 diskrétních módů. Qubit je kvantová verze bitu, tedy hodnot 0 a 1. Qudit je pak jeho zobecnění na libovolnou dimenzi. To znamená, že qudit s dimenzí 2 je qubit. Podobně qudit s dimenzí 3 je qutrit. A zde údajně jsou schopný dosáhnout až 200 modů, které by mohly odpovídat až dimenzi 200. To by bylo obrovské, ale otázka je jak efektivně toho jsou schopni využít. Dirac-3 zakóduje problém do své fotonické architektury, moduluje interakci mezi proměnnými prostřednictvím optických zpětných vazeb a ustálí se na „optimálním řešení“. Systém je navržen pro instalaci v místě zákazníka, vejde se do racku 6U a nevyžaduje žádnou speciální infrastrukturu. Rovněž pracuje při pokojové teplotě a má nízkou spotřebu energie přibližně 100 wattů. Cena je okolo $300 000. QCi také nabízí prvních 10 minut počítání skrze cloud zdarma.

Google Quantum AI a XPRIZE Foundation vypsali výzvu za několik milionů na kvantové algoritmy. Po dvou letech se zhodnotí všechny přihlášené projekty a až 20 z nich dostane $1 milión. Po dalším roce se vyberou tři celkoví vítězové, kteří dostanou nějaký ten další milión. Hodnocen bude hlavně pozitivní přínos dané aplikace pro lidstvo dle kritérií OSN.

Mladý startup SCALINQ představil svůj nejnovější produkt LINQER600, jedná se o tzv. packaging systém, jakýsi nosič mezi kvantovým procesorem a všemi výstupu z kryogeniky. Je to ten, jak se občas nazývá zlatý lustr. Tento systém má 600 linek. To znamená, že pokud by stačila jedna link na jeden qubit (původně byly potřeba tři, ale už je to lepší) tak s tím můžete ovládat 600 qubitů. SCALINQ svůj produkt vyvinul v úzké spolupráci s IQM a rovněž jej experimentálně ověřil s kvantovým procesorem Radiance s 150 qubity. Obecně celá řada LINQER se vyznačuje modulovatelností, dobrým výkonem i nemagnetickými vlastnostmi.

Minulý týden jsem psal o tom, že QuantWare bude prodávat jen samotné čipy, ne celé kvantové počítače. A hned tu máme oznámen jeden takový projekt, který použije kvantový čip od QuantWare a zbytek si postaví sám. Pracují na tom Tabor Electronics a FormFactor. Ti si v rámci projektu Echo-5Q zatím troufají na 5 qubitů. Jejich odhad je, že jimi navržený systém dosáhne až o 250% delší doby koherence qubitů. A to hlavně díky inovativním kryogenickým systémům od FormFactor a systému pro řízení qubitů od Tabor Electronics.

Kvantový software a algoritmy

Terra Quantum oznámila nový produkt zvaný TQCompressor, algoritmus, který zmenšuje velké jazykové modely (LLM) při zachování srovnatelného výkonu, aby vyhověl rostoucím požadavkům generativních modelů umělé inteligence. Například GPT-2 smrskli ze 117 milionů parametrů na 81 milionů a při tom to stále dávalo výborné výsledky. A to díky tzv. kvantově-inspirovaným algoritmům.

Kanadská společnost D-Wave přišla se svým prohlášením o dosažení kvantové nadvlády. Zatím se jedná jenom o preprint (článek před peer-review), kde vědci uvedli, že supravodivé procesory pro kvantový annealing mohou účinně simulovat nerovnovážnou dynamiku magnetického spinového systému, který prochází kvantovým fázovým přechodem. Vědci tam naznačují, že klasickému počítači by dokončení složité verze této úlohy trvalo miliony let. Slova od D-Wave System CEO: Věříme, že D-Wave je nyní první společností na světě, která prokázala kvantovou převahu v reálných problémech. Dosáhli jsme toho pomocí našeho kvantového počítače Advantage2TM nejnovější generace. Tyto problémy nelze řešit klasickými počítači, tečka. No, s tou „tečkou“ bych byl opatrný. Úplně stejně se už spálili v Google, IBM nebo v Číně, kdy vždy přišel někdo, kdo tvrzení značně zeslabil (z desetitisíců let udělali jen jednotky dnů) nebo dokonce překonal něčím klasickým.

Dánský kvantově-softwarový startup Kvantify představil nový produkt Kvantofy Kofee, který uživatelům pomůže doplnit a omezit nákladné a časově náročné laboratorní experimenty výpočtem kritického parametru při screeningu a výběru nových kandidátů na léčiva, tzv. kinetiku rozvazování (Unbinding Kinetics). Jedná se o další ukázku, jak kvantově-softwarové společnosti mohou přežít, než tu budou užitečné kvantové počítače – budou prodávat klasický software, kde využijí nějakého kvantově-inspirovaného algoritmu, nebo, jako v tomto případě, vysokou expertízu v dané oblasti. A dává to naprosto smysl. To že jste vznikli jako kvantový startup neznamená, že nemůžete dělat i něco klasického.

Kvantové technologie

Společnosti SBQuantum, která pracuje na vývoji kvantových magnetometrů na bázi NV center v diamantu, a Silicon Microgravity, vyvíjející inerciální a gravitační senzory, uzavřeli partnerství v rámci projektu QUAMINEX (Quantum Accelerated Mining Exploration). QUAMINEX je projekt, jehož cílem je vyvinout průzkumný dron, který nese citlivé senzory na palubě a je tak schopný měřit gravitační a magnetické anomálie ukazující na vzácné horniny v podzemí. Očekávání je, že tento systém by mohl být schopný objevit ložiska kobaltu, mědi, lithia, niklu, platiny a případně dalších vzácných hornin. Očekávání jsou, že tento systém by mohl být alespoň o 30% lepší než nejlepší současné řešení a navíc poskytne i 3D geologický obrázek.

IDQuantique neprodává jen celá QKD řešení, ale i subsystémy. Nejnověji uvedli na trh ID281, což je jedno-fotonový detektor na bázi supravodivých nanodrátků, tzv. SNSPD (Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors). Jedná se o velmi výkonný a univerzální detektor. Lze jej použít pro QKD, kde můžete dosáhnout větších rychlostí, ale stejně tak dobře i pro fotonické kvantové počítače a jiné kvantově-fotonické experimenty. Tato mašinka už je docela malá, vejde se do racku s velikostí 8U a obsahuje 16 detektorů. To může znít jako zbytečné, ale opak je pravda. MDI protokoly stejně tak jako fotonické kvantové počítače potřebují těch detektorů paralelně hodně.

Šum, neboli kvantové chyby, nejsou problémem jen kvantových počítačů, ale i kvantové komunikace nebo senzorů. Vědci z University of Innsbruck nyní provedli experiment s kvantovými senzory, kde pro měření fyzikálních veličin si nevzali jen jeden neutrální atom, ale hned 91. Ty tvořili síť nezávislých senzorů a hlavní výhoda je ta, že pomocí korelační spektroskopie byly schopni potlačit šum velmi výrazně a dostali se na takovou úroveň citlivosti, se kterou se klasické detektory nemohou porovnávat.

Kvantový byznys, investice a politika

Maybell Quantum získal v rámci série A $25 milionů. Maybell pracuje na infrastrukturních produktech pro kvantové technologie, například kryogenické systémy pro kvantové počítače.

Asi největší evropský kvantově-softwarový startup Multiverse Computing získal v rámci Series A investice za více než €25 millionů.

LuxQuanta, startup pracující na kvantové distribuci klíče ze Španělska, je dalším z kvantových startupů, který dosáhl na EIC (European Innovation Council) Accelerator grant ve výši €2.5 milionů.