Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantovky v česku
Tak konečně pod několika letech přípravy se na ČVUT otevírá nový obor Kvantová informatika. Tento program je navržen tak, aby studentům poskytl hluboké znalosti v oblasti kvantové informatiky, kvantové fyziky a souvisejících technologií. Absolventi budou připraveni na kariéru v rychle se rozvíjejícím odvětví kvantových technologií, které slibuje revoluci v informatice a dalších oborech. ČVUT tímto krokem reaguje na rostoucí poptávku po odbornících v této oblasti a potvrzuje svou pozici mezi předními technickými univerzitami, které se aktivně podílejí na výzkumu a vývoji kvantových technologií. Přihlášky a podmínky přijetí do nového oboru budou zveřejněny koncem března, hlásit se půjde do 30. dubna. Obor se otevře od akademického roku 2025/2026.
Kvantové počítače
A máme tu pokračování kolem silných tvrzení D-Wave. Kritika se se snáší poměrně silná. Alan Baratz, CEO D-Wave, reagoval na kritiku ohledně jejich tvrzení o dosažení kvantové nadvlády. Samozřejmě zdůraznil, že jejich kvantový annealingový procesor úspěšně simuloval dynamiku magnetických materiálů, což je úloha, kterou by klasické superpočítače zvládly jen s obtížemi. Tvrdí, že ostatní studie, které ukazují, že annealer není až zas tak dobrý nejdou dost do hloubky a složitosti, jako šli oni. Já bych byl stále opatrný. CEO firmy kótované na burze vždy bude samozřejmě hájit svou firmu. Tzv. bookings mají dobrý, ale stále šeskrát menší než byla jejich celková ztráta za 2024.
Společnost Equal1 představila Bell-1, první křemíkový kvantový server navržený pro integraci do stávajících datových center a prostředí vysokovýkonných výpočtů (HPC). Tento rack-mount server obsahuje 6-qubitový kvantový procesor UnityQ, který pracuje při teplotě 0,3 Kelvinů díky vlastnímu kryogennímu chlazení, čímž eliminuje potřebu velkých externích chladicích systémů. S energetickou spotřebou 1600 W, srovnatelnou s high-end GPU serverem, může být Bell-1 snadno nasazen v běžných datových centrech bez nutnosti specializované infrastruktury.
Italské superpočítačové centrum Cineca uzavřelo dohodu se společností IQM Quantum Computers o instalaci 54qubitového kvantového počítače IQM Radiance v Boloni. Tento systém, plánovaný k dodání ve čtvrtém čtvrtletí 2025, bude integrován do superpočítače Leonardo, jednoho z nejrychlejších na světě. Půjde o první kvantový počítač umístěný přímo v prostorách Cineca, což posílí pozici Itálie v oblasti kvantových technologií. Výzkumníci v Cineca jej využijí k objevování kvantových aplikací, které nejsou dosažitelné klasickým hardwarem.
Společnost Bluefors představila tři nové technologie zaměřené na vylepšení chlazení a konektivity v kryogenních systémech pro kvantové výpočty. Vylepšené chlazení v ředicích chladicích systémech LD a XLD přináší dvojnásobný chladicí výkon na přírubě 4K a umožňuje její provoz až na 5K, což zlepšuje integraci vodičů a elektroniky při zachování nízkých vibrací. Nová technologie High-Density Flex Wiring (FPC) využívá flexibilní tištěné spoje, poskytuje až 240 kanálů na jeden boční port a podporuje frekvenční rozsah až 12 GHz, což usnadňuje škálování kvantových systémů. Společnost také uvedla LD400sl System, který přidává boční plnicí porty pro integraci těchto vysokokapacitních vodičů a vylepšeného chlazení, čímž umožňuje snadnější rozšiřování experimentálních sestav. Tyto inovace reagují na rostoucí potřebu efektivního řízení kvantových systémů s vyšším počtem qubitů a zajišťují lepší výkon a stabilitu experimentů v extrémně nízkých teplotách.
Ačkoliv CEO NVIDIA řekl, že vidí užitečné kvantové počítače až za dlouho a spousta lidí se z toho mohla zbláznit, tak i přes to NVIDIA je v této oblasti velmi aktivní. Ta nyní oznámila záměr vybudovat v Bostonu NVIDIA Accelerated Quantum Research Center (NVAQC), který bude integrovat kvantový hardware s AI superpočítači za účelem řešení klíčových výzev v oblasti kvantové výpočetní techniky, jako je potlačení šumu qubitů a vývoj škálovatelných kvantových procesorů. Centrum bude využívat NVIDIA GB200 NVL72 rack-scale systémy k provádění vysoce přesných simulací kvantových systémů a vývoji nízkolatenčních řídicích algoritmů nezbytných pro kvantovou korekci chyb. Kromě toho bude nasazen NVIDIA CUDA-Q™ quantum development platform, který umožní tvorbu hybridních kvantově-klasických algoritmů a efektivní integraci mezi GPU a QPU hardwarem. NVAQC bude spolupracovat s předními průmyslovými partnery, jako jsou Quantinuum, Quantum Machines a QuEra Computing, a s akademickými institucemi, včetně Harvard Quantum Initiative a Engineering Quantum Systems (EQuS) group na MIT, s cílem urychlit přechod od experimentálních kvantových systémů k praktickým aplikacím.
Jinak NVIDIA je velmi v kurzu. Prakticky mají jeden z nejlepších simulátoru kvantových počítačů. Rychlíkem: QuEra+NVIDIA a AI korekce kvantových chyb, Q-Ctrl+NVIDIA+OQC a lepší korekce chyb, QC Design integruje NVIDIA pro lepší simulace kvantových počítačů, podobně NVIDIA+Quantum Rings opět simulace kvantových počítačů, SEEQC+NVIDIA pracují na interface QPU a GPU, Quantum Machines také pracuje s NVIDIA. Zkrátka, když je zlatá horečka, stabilní byznys je prodávat lopaty a krumpáče.
Společnost TreQ představila Compass SG25B, otevřený kvantový inovační systém navržený k urychlení výzkumu a vývoje v oblasti kvantových technologií. Tento systém integruje komponenty od předních firem, jako jsou Rigetti Computing, Qblox, QuantrolOx a Bluefors, čímž poskytuje výzkumníkům rozšiřitelný a upgradovatelný přístup k hardwaru. Compass SG25B je vybaven 9-qubitovým procesorem Novera™ od Rigetti, modulárním řídicím systémem od Qblox, automatizační platformou Quantum EDGE od QuantrolOx a ultra-kompaktním ředicím chladicím systémem od Bluefors. Během integračních testů v únoru 2025 systém splnil očekávané výkonnostní specifikace a je nyní dostupný pro globální nasazení. Díky otevřené architektuře mohou výzkumníci provádět kvantové experimenty bez omezení infrastruktury, což z něj činí ideální volbu pro instituce a podniky usilující o pokrok v kvantových výpočtech.
Kvantový software a algoritmy
Společnost D-Wave představila návrh nové kvantové blockchainové architektury, která nahrazuje klasický mechanismus proof-of-work (PoW) kvantovým ověřovacím modelem nazvaným Proof of Quantum Work (PoQW), založeným na kvantových annealingových výpočtech. Pomocí spin-glass modelů na svých kvantových procesorech dokáže D-Wave generovat a ověřovat blockchainové hashe bez potřeby energeticky náročného těžení. V rámci demonstrace byl systém úspěšně provozován na čtyřech distribuovaných kvantových počítačích (annealerech), přičemž výpočet hashů probíhal výhradně pomocí kvantových fluktuací, čímž se výrazně zvýšila bezpečnost a energetická efektivita celého procesu – odhadovaná spotřeba energie je až tisíckrát nižší než u tradičních PoW blockchainů. Tento přístup navíc nabízí kvantově ověřitelnou náhodnost a vyšší odolnost vůči budoucím kvantovým útokům, čímž otevírá cestu pro bezpečnější digitální infrastrukturu v oblasti decentralizovaných identit, dodavatelských řetězců a digitálních aktiv.
Kvantová bezpečnost a sítě
Společnost HP představila první podnikové tiskárny na světě navržené k ochraně proti útokům kvantových počítačů. Nová řada HP LaserJet Enterprise 8000, zahrnující modely jako Color LaserJet Enterprise MFP 8801, Mono MFP 8601 a LaserJet Pro Mono SFP 8501, je vybavena čipy ASIC s kvantově odolnou kryptografií. Tyto čipy umožňují ověřování digitálních podpisů, čímž chrání integritu firmwaru před potenciálními kvantovými útoky. Tiskárny také integrují Zero Trust Print Architecture, která zajišťuje, že každé připojení a požadavek jsou ověřeny před udělením přístupu, což posiluje bezpečnostní strategie organizací proti současným i budoucím hrozbám.
Polsko úspěšně demonstrovalo své první kvantově šifrované spojení pomocí domácí technologie kvantové distribuce klíčů (QKD). Spojení bylo navázáno mezi Ministerstvem pro digitální záležitosti a Vojenskou technickou univerzitou (WAT), přičemž využívalo dvě sady QKD a důvěryhodný uzel v NASK. Komunikace byla zabezpečena protokolem IPSEC s šifrováním AES-256. Projekt Optokrypt, který vyvinul tento systém, byl iniciován Silami kybernetické obrany a realizován ve spolupráci s WAT, TELDAT a NASK. Tento systém reaguje na kybernetické hrozby, včetně těch, které představují kvantové počítače, a je součástí polské účasti v iniciativě EuroQCI, projektu Evropské unie zaměřeného na budování kvantové komunikační infrastruktury napříč členskými státy. Jinak polská kvantová komunikační síť, Pionier-Q, zahrnuje 1 770 kilometrů optických vláken, propojujících klíčová města jako Varšavu, Poznaň, Gdaňsk, Krakov a Vratislav, a podporuje bezpečnou komunikaci pro veřejnou správu, obranu a kritickou infrastrukturu.
Vědci z Qunnect dosáhli kvantového propletení mezi fotonem na telekomunikační vlnové délce a kvantovou pamětí pracující při pokojové teplotě, čímž přiblížili praktické využití kvantových sítí. Jejich systém využívá rubidiovou páru a čtyřvlnovou směs k vytváření entanglovaných párů fotonů, přičemž dosáhli míry spolehlivosti až 90,2 % a rychlosti 1 200 párů za sekundu. Na rozdíl od běžných kvantových pamětí, které vyžadují kryogenní chlazení, tato technologie eliminuje nutnost složitých frekvenčních konverzí a umožňuje přímou integraci s optickými vlákny. Přesto je současná doba koherence omezena difuzí atomů, což omezuje vzdálenost přenosu. Tento výzkum poskytuje novou cestu k efektivním kvantovým opakovačům, které by mohly zásadně rozšířit dosah budoucích kvantových sítí a umožnit bezpečnou globální kvantovou komunikaci.
Spojené království představilo oficiální plán přechodu na post-kvantovou kryptografii (PQC), který stanovuje časový rámec do roku 2035 pro kompletní migraci všech klíčových systémů na post-kvantové šifrování. Národní centrum kybernetické bezpečnosti (NCSC) vyzývá organizace, aby co nejdříve zahájily identifikaci zranitelných kryptografických komponent a připravily migrační strategie. Plán rozlišuje mezi potřebami malých podniků, které se mohou spoléhat na aktualizace softwarových dodavatelů, a větších organizací, které budou muset investovat do komplexních přechodových řešení. Podle NCSC je cílem předejít „crypto-apokalypse“, kdy by kvantové počítače mohly zpětně dešifrovat citlivá data, která jsou dnes zaznamenávána a archivována. Dokument zdůrazňuje, že příliš dlouhé čekání na migraci může vést k riziku náhlých, neplánovaných změn, které by mohly ohrozit provozní kontinuitu a bezpečnost digitální infrastruktury.
Kvantové technologie
Společnost Welinq představila první komerční kvantovou paměť určenou pro datová centra, čímž umožňuje škálovatelné propojení kvantových procesorů. Tento systém dosahuje více než 90% efektivity při ukládání a zpětném získávání jednotlivých fotonů na požádání a nabízí dobu uložení až 200 mikrosekund. Díky provozu při pokojové teplotě a kompaktnímu designu, který se vejde do standardních 19palcových průmyslových racků, je integrace do stávajících kvantových datových center výrazně usnadněna. Tato kvantová paměť umožňuje propojení kvantových procesorů, což podporuje distribuované kvantové architektury.
Kvantový byznys, investice a politika
A nyní trochu sebepropagace. Od ledna 2025 spolupracuji se SIPRI, kde právě vydali můj článek „An Introduction to Military Quantum Technology for Policymakers„, tak koho zajímají kvantoky+politika+mezinárodní bezpečnost, tak se třeba dozvíte něco nového.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.