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

Kvantovky v česku

Ministryně pro vědu, výzkum a inovace Helena Langšádlová rezignovala. Je to právě její rezort, který připravuje národní kvantovou strategii, která je už v pokročilé fázi, kdy již proběhlo první připomínkovací kolo. Uvidíme, co nastane. Snad to nespadne pod stůl. Je to škoda. Já jako člověk, který se pohybuje ve výzkumu a snažím se i o nějakou osvětu z výzkumu vím, že to není jednoduché a často málo viditelné. Nicméně rozhodně na úřadě nespali a udělali kus dobrý práce.

Kvantové počítače

Výzkumníci z University of Science and Technology of China demonstrovali vytvoření třífotonového entanglementu na fotonickém čipu, což může významně přispět k rozvoji kvantových počítačů. Tento pokrok byl dosažen pomocí metody zvané „heralded entanglement“, která umožňuje okamžité ověření úspěšnosti bez rušení cílového stavu. Tento pokrok může urychlit vývoj velkých optických kvantových počítačů.

Vědci z Číny možná udělali obrovský skok v kvantových pamětech. Postavili zařízení, které je schopné uložit 72 optických qubitů a demonstrovali 1000 po sobě jdoucích operací čtení a zápisu. Jednotka teoreticky by také mohla řadit příchozí informace do fronty, stohovat je a ukládat do vyrovnávací paměti, což jsou tři činnosti, na které se klasické počítače spoléhají při komunikaci s internetem. Konkrétně, pro uložení qubitů, použili atomy rubidia. Tady Čína jde hodně silně vpřed.

Společnosti Zurich Instruments a QuantWare představují integrované řešení pro snadné nastavení a vyčítání qubitů. Tato technologie umožňuje rychlé a přesné měření kvantových stavů díky pokročilé elektronice a speciálnímu zesilovači pro čtení více qubitů najednou. Cílem je usnadnit konstrukci velkých kvantových počítačů.

Chinese Academy of Sciences (CAS) dodala společnosti QuantumCTek (krá je mimochodem na černé listině USA) supravodivý kvantový procesor s 504 qubity zvaný „Xiaohong“. Zatím neznáme detaily, takže lze jen spekulovat o reálných schopnostech. Čína v minulosti již nejednou udělala silná prohlášení a skutek utek. A my víme, že to není jen o počtu qubitů, ale i jejich kvalitě a jak je lze dobře provázat. Čistě technicky si dnes můžete vyrobit klidně i milion supravodivých qubitů, ale aby byly použitelné, to je jiná pohádka.

McKinsey vydalo nový report Quantum Technology Monitor 2024, což je poměrně dost oblíbený a hojně využívaný zdroj na současný stav kvantového ekosystému hlavně z byznys pohledu. Vybraná fakta: Trh kolem kvantových počítačů by mohl dosáhnout 2 bilionů USD v 2035. # Kvantové technologie by mohly změnit 25% světového HDP. # V roce 2023 se celosvětové veřejné financování QT vyšplhalo na 42 miliard dolarů. # Německo, Velká Británie a Jižní Korea výrazně zvýšily své financování QT. # Většina investic šla do amerických společností, s těžištěm na pokročilejší startupy. # Více než 2000 nových patentů QT bylo registrováno v roce 2023. # A mnoho dalšího.

Kvantová bezpečnost

V minulých týdnech jsem vás neinformoval o jedné novince, kdy byl publikován preprint (vědecký článek před peer-review), který tvrdil, že našel efektivní kvantový algoritmus na řešení problémů na mříži. To by mohlo být zásadní, protože 3 ze 4 standardizovaných post-kvantových (PQC) algoritmů využívají právě výpočty na mříži. Takže bylo docela „haló“ kolem. Avšak pak dva na sobě nezávislí výzkumníci v článku objevily chybu. Tu autor uznal a článek stáhl. Možná si řekne, „pitomec, měl si to pořádně zkontrolovat“. Ale je to právě naopak. Takto věda má fungovat. Když dlouho pracujete na jedné věci, je mnohem snazší něco přehlédnout. Proto tu máme systém peer-review ale to opět si to přečtou 2-3 lidi a kdoví jak důkladně. Pak je tu systém preprintů, kde si to každý může přečíst a provést neformální peer-review. A tady je krása a síla vědy. Proto buďte i kritičtí k preprintům, viz i teplé supravodiče. Nicméně, jak já říkám, nové PQC používají poměrně mladou matematiku, kde je větší šance na něco přijít. Takže se ještě pořád můžeme „dočkat“.

Kvantové technologie

Výzkumníci z amerického NIST vylepšili chladničky. Ty teď chladí podstatně rychleji s menší spotřebou. Řeč je samozřejmě o vědeckých chladničkách, které chladí až k absolutní nule, tedy méně než nějakých -269°C, tedy na nějakých 4°C nad absolutní nulou. To usnadní práci s kvantovými počítači, neboť při vývoji potřebujete častý přístup k čipu, ale proces chlazení patří k těm pomalým. Vylepšení dosáhli vylepšeným návrhem. Ty současné nejsou efektivní při vysokých teplotách, kde chladící médium – helium je vystavené vysokým tlakům až tak, že bylo helium částečně upouštěno přes tlakový ventil. Nový návrh již nepotřebuje vypouštět helium, které samo o sobě je docela drahé.

Kvantový byznys, investice a politika

V rámci EU Horizon Europe se vypíšou nové projekty zaměřené na kvantové technologie. Jedna výzva za  €25 milionů bude určena na vybudování sítě (minimálně osm) kvantových gravimetrů napříč Evropou. Druhý výzva za  €15 milionů je pak určena na stimulaci a pokračování mezinárodní spolupráci právě na poli kvantových technologií.

Spojené království zpřísňuje exportní kontroly v oblasti kvantových počítačů a podpůrných technologií jako je kryogenika. Není to zákaz exportu, ale každý export bude muset být prozkoumán.