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

Umělecké zpracování integrovaného kvantového čipu od Silicon Quantum Computing, které má 10 kvantových teček. Kredit: Silicon Quantum Computing

Kvantové počítače

Huawei získal patent, který se zdá poměrně důležitý a popisuje jejich přístup k získání velkého množství qubitů. Jedná se o podobný přístup jako u konkurence. Základem jsou jednotlivé sub-čipy či jádra, která sedí na jednom velkém čipu a jsou vzájemně propojené. Nicméně u Huawei se jedná o velký krok. Zatím v kvantové oblasti byl spíše neznámý oproti Tencent, Alibaba nebo Baidu.

McKinsey & Company vydali nový report ohledně kvantových počítačů. A jaké trendy můžeme sledovat? ◆ Investice do oboru stále proudí a nejsou tu náznaky žádné kvantové zimy. ◆ Počet nových startupů pomalu začíná klesat. ◆ Horší situace je už znatelný nedostatek vhodných talentů v oboru. Volných pozic je téměř více než dvakrát tolik než kolik ročně vyjde vhodných absolventů na magisterské úrovni. ◆ Report se také detailněji zabývá Čínou. Špatné je, že Čína v oboru má obrovské množství patentů. To by mohlo v budoucnu vyjít draho.

Matice ukazující uplatnění jednotlivých typů úloh na kvantovém počítači pro různá odvětví.

Společnost Keysight představila svůj řídící systém pro supravodivé nebo spinové qubity, které jsou řízené mikrovlnnými signály. Systém vyniká hlavně přesnými pulsy, nízkým šumem, což ve výsledku vede k vyšší fidelitě i delší době koherence qubitů. Součástí je i softwarový systém, který má maximálně usnadnit práci výzkumníkům tak, aby se více soustředili na qubity než na řídící systém.

Řídící systém od Keysight. Kredit: Keysight

A máme tu jednu velkou novinu. Silicon Quantum Computing oznámilo první integrovaný kvantový čip na bázi kvantových teček. Zatím se nejedná o univerzální digitální kvantový počítač, ale o analogový kvantový počítač. Podobný tomu, co jsem popisoval minulý týden u PASQAL. Na rozdíl od PASQAL, zde se jedná o plně integrované řešení na čipu. Schopnosti nového čipu byly demonstrovány na úspěšné simulaci molekuly polyacetylenu. Právě na chemické simulace se jejich analogový kvantový počítač hodí nejvíce. Velký pokrok je, že se výzkumníkům podařilo vše integrovat na jeden čip. Při vývoji museli dosáhnout tří milníků. Za prvé, museli vytvořit identické kvantové tečky stejné velikosti. Za druhé schopnost interagovat s kvantovými tečkami individuálně ale i kolektivně. Za třetí bylo důležité, aby kvantové tečky byly od sebe vzdálené s přesností menší než nanometr. Jejich výsledek byl publikován v Nature. Samotný čip pak má 10 kvantových teček, tedy qubitů a potřebuje i kryogenické chlazení.

Kvantový software a algoritmy

LG s pomocí výzkumníků z Jižní Koreji použili kvantový annealer od D-Wave pro optimalizaci sítě satelitů na nízké oběžné dráze pro 6G komunikaci. Samozřejmě jako vždy u kvantových optimalizací, je spekulativní jak moc pomohlo to, že šlo o kvantový počítač.

Tým z Q-Ctrl, světová špička v oblasti optimalizace kvantových počítačů i senzorů, vydala preprint, kde zhodnotila, že kvantové počítače budou velice vhodné pro optimalizace v dopravě, které jsou obecně velmi komplexní – musíte zkombinovat trasy, rozvrh, přiřazení vozů a nějaké rozpočtové limity.

IonQ a General Electric (GE) spolupracují na aplikaci v oblasti risk management, neboli řízení rizik. Současné výsledky ukazují, že kvantový model je v některých případech lepší než klasický, někdy na stejné úrovni. GE je v oblasti kvantových počítačů docela aktivní, ale jen v oblasti kvantového softwaru, který řeší nějaký problém. Nepracují na žádném hardwaru.

Kvantové sítě a kryptografie

Amazonu nestačí jenom kvantové počítače, ale oznámil i vznik AWS Center for Quantum Networking. Cílem centra je urychlit vývoj kvantových sítí a jejich aplikací. V dlouhodobém horizontu by rádi globální kvantovou síť.

Kvantové technologie

Výzkumníci z MIT vytvořili širokopásmový senzor na bázi NV center. V tomto případě neprovádí přímé měření signálu, ale vytvořili tzv. kvantový mixer, kde do detektoru pustí jiný, přesně naladěný mikrovlnný signál tak, aby zmixovaný signál byl v oblasti, na kterou je detektor nejcitlivější. Vhodnou manipulací lokálního signálu pak mohou detekovat libovolný signál. Navíc tento senzor má výborný prostorový rozlišení.

Kvantový byznys, investice, granty

IQT predikuje, že kvantový byznys okolo kvantových sítí dosáhne 1.5 miliard USD v 2027 a poroste až na 8 miliard USD v 2031.

Rigetti expanduje a spustil další svůj kvantový počítač Aspen s 32 qubity ve Spojeném království.

Německé ministerstvo vzdělávání a výzkumu publikovalo obsáhlý report, jak z Německa chce vytvořit lídra v kvantových technologiích ve světovém srovnání. Report je v Němčině.