Dnes tu mám několik novinek u Azure Quantum od Microsoftu a NVIDIA, pak něco o rekordní kvantové paměti či programovatelných kvantových senzorech. Pak najdete i nějaké novinky z byznysu a APC Mach Meeting.

127-qubitový procesor Eagle od IBM. Kredit: IBM

Kvantové počítače

Kvantový počítač Aria od IonQ se dostane i na cloud Microsoft Azure Quantum.

A podobně na Azure Quantum platformu přichází i francouzský startup Pasqal, který pracuje na kvantovém počítači z neutrálních atomů. Zatím však nemají univerzální kvantový počítač, ale spíše kvantový simulátor. Avšak ambiciózní s očekáváním 1000 qubitů na konci 2023. V tomto smyslu, Azure Quantum od Microsoftu slušně posiluje.

Výzkumníci z MIT přišli s novou technikou, jak potlačit šum a tedy kvantové chyby. Představili platformu QuantumNAS, který by měl být schopný najít nejrobustnější kvantový obvod pro daný výpočetní problém a pro konkrétní qubity. To znamená, že daný kvantový obvod bude vypadat jinak u supravodivých čipů u IBM nebo u uvězněných iontů od Honeywell. Ve výsledku by tato optimalizace měla zvýšit přesnost například u strojového učení nebo chemických simulací dle vyjádření výzkumníků z MIT.

Výkon nového 127-qubitvého procesoru Eagle od IBM je diskutabilní. Lze očekávat, že se teprve bude vylepšovat podobně jako předchozí generace. V tomto smyslu je Eagle prvním procesorem třetí generace čipů u IBM a většinou první není hned nejlepší. Nicméně IBM se trochu více rozepsalo, o tomto procesoru, jeho výkonu a co na něm je nového a jak jej lze vylepšit.

Kvantové algoritmy a software

NVIDIA oznámila tři novinky týkajících se kvantových počítačů. Již z minulosti víme, že NVIDIA pracuje na nástroji cuQuantum, který umožňuje kvantové simulace na GPU a navíc je významně zrychlit. To je teď otestované a oficiálně vydané. Další oznámení je o systému DGX Quantum Appliance, který je full software stack umožňující spustit kvantové simulace na několika GPU a využívá samozřejmě knihovnu cuQuantum. Nakonec oznámili vývoj kompilátoru nvq++ z programovacího jazyka c++ pro hybridní počítání. 

Při této příležitosti se zpřístupnila knihovna cuQuantum i pro vývojáře v Qiskit a rovnou na jejich blogu najdete, jak s tím začít prakticky.

Xanadu spojuje síly s NVIDIA a knihovna pro zrychlení kvantových simulací bude dostupná i pro uživatele platformy PennyLane, která má jiný přístup k programování kvantových počítačů včetně jejich „trénování“ jako u neuronových sítí.

Kvantová knihovna Cirq od Google je již ve verzi v0.14.0.

Kvantové sítě

Vědci z University of Geneva přišli s novým rekordem kvantové paměti, kdy jsou schopni udržet qubit v krystalu po 20 milisekund. Výzkumníci dosáhli i 100 milisekund, avšak s nižší fidelitou. Nevýhodou je nutnost chlazení na absolutní nulu. Odhad vědců na efektivní paměť je tak ještě 10 let.

APS March Meeting

Nyní tu mám poznatky od Quantum Computing Report: celkově zde bylo přes 1000 technických prezentací pokrývajících všechny aspekty kvantových počítačů, sítí, senzorů, atd. ◆ Jediné originální nové oznámení se týkalo kryogenického systému od Maybell Quanum (psal jsem o tom minulý týden). ◆ IBM oznámilo, že se jim podařilo vylepšit procesory a dostali se na hodnoty Quantum Volume 1024 (dříve nejlepší bylo 128), což je pořádný skok a CLOPS 10K (dříve bylo 2.9K). Jen pro připomenutí, CLOPS je nová metrika měřící rychlost, tedy počet spuštěných kvantových obvodů za sekundu. ◆ Dále zaujal Intel, který představil práci na full-stack Intel Quantum Software Development Kit (SDK) s LLVM-based C++ kompilátorem a ukázali pokroky se svými spinovými qubity. ◆ Obecně konference ukazuje stále obrovský zájem o kvantové počítače a velká část prezentací končila se slajdem, kde oznamují, že nabírají/hledají nové lidi do svých týmů.

Kvantové technologie

O kvantových bateriích se sem tam občas napíše. Nyní vědci přišli s výzkumem, že takové kvantové baterie lze super rychle nabít, řekněme to co dnes nabijete za 3 hodiny, tak u kvantové verze vám budou stačit 3 minuty. Využívají zde kvantových vlastností. Jak se to přetaví do reálné baterie, si upřímně moc zatím nedovedu představit. Ale určitě by to mělo zásadní dopad na elektromobilitu.

Objevila se tu zajímavá práce na téma programovatelné kvantové senzory. Konkrétně jde o měření času. U původních atomových hodin šlo z pravidla jen o měření, není tady moc co programovat. Avšak moderní přístupy k měření času, jako je například pomocí uvězněných iontů – podobné těm používaných pro qubity – umožnují aplikovat i přístupy kvantové informatiky. V tomto smyslu se již dříve ukázalo, že pokud použijete kvantově provázané ionty, tak můžete docílit ještě přesnějšího výsledku. A zde vědci z University of Innsbruck zašli ještě o kus dál a pokud si takové měření ekvivalentně představíte jako kvantový obvod, je možné jej modifikovat = přeprogramovat tak aby co nejlépe seděla konkrétnímu měření. Vlastně je to podobné optimalizaci obvodů u kvantového počítače. I když počítáme to stejné, samotný kvantový obvod se může lišit tak aby třeba seděl na supravodivé qubity od IBM nebo uvězněné ionty od Honeywell.

Byznys, Investice, Granty

Pár týdnů zpět jsme tu měli spekulace, že Google vyvede své Quantum AI lab do samostatného startupu. A nyní došlo s oficiálnímu oznámení. Společnost se bude jmenovat Sandbox AQ a zabývá se kvantovými počítači a umělou inteligencí. Rovnou byli oznámeni i zákládající investoři a vedení. Dle popisu chtějí vyvíjet řešení na bázi kvantových počítačů, klasického AI ale i kombinace obou.

A hned se objevují další novinky. Například Japonský SoftBank uzavřelo partnerství se Sandbox AQ v oblasti kvantově odolného šifrování (PQC). PQC má být jedno z hlavních náplní Sandbox AQ v nejbližší době.

NVIDIA v rámci svých kvantových aktivit oznámila spolupráci s IBM, Google, IonQ, Xanadu, QC Ware a Oak Ridge National Laboratory. Další oznámení se týká spolupráce NVIDIA a izraelského Classiq.

Kanada oznámila další zvýšení investic do kvantových technologií. Celková výše investic za posledních 10 let tak vzroste na 384 milionů CAD. Nové peníze budou rozdány formou grantů ve vypsaných grantových soutěží.

Kvantový trh z pohledu investic, uzavírání partnerství případně vstupu na burzy zatím v roce 2022 nezpomaluje naopak slušně drží.

Qubits.cz

Přijďte si s námi popovídat na náš Discord server, https://discord.gg/zpP3etXpXt.