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

Kvantové počítače

Evropský fotonový startup QuiX v rámci evropského projektu PHOQUSING přišel s novým fotonickým čipem s 20 mody (předchozí nejlepší byl s 12 qubity). I tento model je kompatibilní s jednotlivými fotony získanými z kvantových teček.

IonQ, ačkoliv je zde kolem nich trochu pesimismu a mnoho lidí si nemyslí o jejich kvantových procesorech nic valného (oproti těm od Honeywell/Quantinuum), tak IonQ představilo novou generaci svých procesorů IonQ Forte. Již během tohoto roku by měl být dostupný pro vybrané partnery a v roce 2023 již pak každému zákazníkovi. IonQ Forte je postavený na předchozím 32 qubitovém IonQ Aria, ale se značně vylepšeným řídícím laserovým systémem a softwarovým updatem. V tomto případě se nejedná o navýšení počtu qubitů, ale o zvýšení jejich kvality a fidelity kvantových operací.

Kvantové algoritmy a software

Startup Quantum-South z Uruguaye oznámil, že má již připravenou aplikaci pro komerční nasazení pro optimalizaci poskládání nákladu do letadel. Quantum-South na této aplikaci začalo pracovat již během Airbus Quantum Computing Challenge 2019, kde se dostali mezi finalisty. Jejich systém je optimalizován pro jeden typ Airbusu a Boeingu a běží na D-Wave. Pracují i na verzi pro univerzální kvantové počítače, ale tady je to zatím nepraktické. Když se na to podíváme blíže, tak píšou o tom, že na kvantovém annealeru dostaneme výsledek velmi rychle, v rámci minut. Pak ještě píšou, že běžné benchmarky nejsou schopné najít srovnatelné řešení. Co si z toho vzít? Pravděpodobně nedosahují žádné kvantové výhody – jinak by to tam napsali a chvástali by se s tím. Co se zatím ukázalo, D-Wave není lepší než klasické počítače. Takže jde především o optimalizaci jako takovou, než že by podstatné bylo kvantové řešení.

Unitary Fund vytvořil službu nazvanou Metriq. Jedná se o prostor, kde uživatelé mohou poslat své výsledky různých benchmarku z různých kvantových počítačů. Již nyní tam mají přes 150 záznamů. Samozřejmě, pokud tam chcete poslat své výsledky, musíte podrobně popsat metodiku, podmínky apod. Nicméně velmi užitečná aktivita.

Qiskit získal nový modul pro řízení qubitů na bázi chladných atomů. Normálně univerzální kvantový počítač by měl být univerzální právě z pohledu programování. Avšak, na světě nebudou jen univerzální kvantové počítače, už tu máme kvantové annealery a pak i kvantové simulátory. A právě v oblasti kvantových simulátorů se zatím prosazují ty na bázi chladných atomů. V případě kvantových simulátorů, tak mohou být programovatelné a kontrolovatelné, ale ne zcela univerzálně. Typicky se hodí na určitý typ výpočtů.

Xanadu zpřístupnilo knihovny pro Python FlamingPy, jejíž cílem je simulace kódů pro korekci kvantových chyb.

Kvantové sítě a kryptografie

China Telecom představila svůj první telefon s kvantovým šifrováním. Upřímně, ten text je trochu matoucí. Na první pohled to zní, že jde o PQC, pak píšou že kvantová komunikace je nehacknutelná, pak, že je na SIM kartě uloženo předem vygenerovaných 130 000 klíčů a pak, že volání je chráněno pomocí QKD. Jo jasně, QKD z telefonu… Možná něco mají, ale co prezentují je směs všeho kvantového dohromady a nedává to smysl…

V Brookhaven National Laboratory postaví nové zařízení na výzkum a vývoj kolem kvantových sítí. Laboratoř by se měla zaměřit na všechny aspekty kvantových sítí s tím, že půjde hlavně o experimentální laboratoř.

Kvantové technologie

Vědci z Yale University s novým senzorem světla. Nejedná se o kvantovou technologii v pravém slova smyslu, tj. interakce na úrovni jednotlivých kvant, ale přesto se jedná o zajímavé využití kvantové fyziky. V tomto případě vědci použili zkroucený dvouvrstvý grafen (twisted double bilayer graphene, TDBG). Takový materiál, který má narušenou svou krystalickou strukturu pak vykazuje zajímavé kvantové vlastnosti. V tomto případě zde při dopadu dochází k velkému fotovoltaickému efektu (bulk photovoltaic effect, BPVE). Na tomto základě pak byli schopni postavit miniaturní senzor, tisícina tloušťky vlasu, který je schopný současně změřit intenzitu, polarizaci a vlnovou délku světla. Takovýto senzor by v budoucnu mohl nahradit hromadu jednotlivých velkých, drahých a neefektivních senzorů.

Vzdělávání

26. května IBM spustí registraci na již třetí školu Qiskit Global Summer School, tentokrát zaměřenou na kvantové simulace. Jedná se o dvoutýdenní online školu, která je zdarma. Pokud splníte všechny úkoly, dostanete i certifikát. Přednášky jsou od naprostých základů až po pokročilá témata. Osobně s tím mám velmi dobré zkušenosti a doporučuju všem, kteří se o kvantové počítače zajímají, i začátečníkům.

Vzniká zajímavá série výukových videí „The Quantum Enigmas“ jejíž cílem je osvětlit základní principy kvantových počítačů. Samozřejmě je to v angličtině.

Byznys, investice, granty

Po shortingu na IonQ a pádu téměř celého technologického sektoru jsou lidé hodně opatrní ohledně kvantových akcií. Nicméně Arqit publikoval poměrně dobré fiskální výsledky s 12.3 miliony zisku a 14.3 miliony ztráty. Výsledná ztráta je menší než minulý rok a je to v celku rozumný výsledek s ohledem v jaké fázi se společnost nachází. Podobně IonQ také zveřejnil své výsledky. Zisk je kolem 2 milionů, předobjednávky mají za 4.2 milionů ale celkově jsou kolem 10 milionů USD ve ztrátě.

Classiq získal další investory v rámci investičního kola Series B v hodnotě 36 milionů USD. Nejedná se však o běžné ventures capital, ale o velké podniky jako je banka HSBC nebo Japonské NTT. Classiq pracuje na nástrojích pro kvantové vývojáře.