Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantové počítače
„D-Wave vrací úder“, tak by se dalo nazvat několik novinek z dílny D-Wave. První je, že představil nový hybridní řešič, který exceluje u optimalizačních problémů, kde jsou nelineární vztahy mezi prvky. To zahrnuje optimalizace v plánování či logistice. Samotný řešič pracuje s až 2 miliony proměnných a za rok se jeho výkon zvětšil takřka dvojnásobně. D-Wave také zdůrazňuje, že tyto optimalizace nejsou jen o výběru vhodného algoritmu, ale i o frontendu, tedy prostředí, kde i uživatel bez hlubších optimalizačních znalostí, dokáže jednoduše a optimálně zadat svou úlohu a optimálně ji vyřešit bez vlastního kvantového programování. Na druhou stranu, kdybych si chtěl rýpnout, tak bych řekl, že chci vidět benchmark jejich hybridního řešiče se zapnutým a vypnutým zapojením kvantového annealeru (pokud je to možné), aby bylo vidět, jaký je tam opravdový kvantový přínos.
Druhá novinka od D-Wave je oznámení, že D-Wave dodalo v USA již druhý svůj kvantový annelaer tzv. on-premise, tedy k zákazníkovi domů. Tím zákazníkem je Davidson Technologies, což je americká inženýrská a technologická společnost zaměřená na poskytování sofistikovaných řešení a služeb v oblastech jako jsou raketová technika, kybernetická bezpečnost, systémy řízení letů a další sektory obranného průmyslu. Co je tady zajímavé je, že Davidson pracuje na bezpečnostních aspektech integrace annealeru ve smyslu, že to bude první kvantový výpočetní systém určený pro citlivé výpočty pod nějakým stupněm utajení.
D-Wave také tento týden pořádalo svoji každoroční akci Qubits 2024. A co nového uvedli? Práce na annealeru Advantage2 se 7000 qubity zdárně pokračuje. # V peer-review procesu má D-Wave vědecký článek, který tvrdí kvantovou nadvládu. # Stále pokračují práce na univerzálním kvantovém počítači, ale to je stále daleko. # D-Wave má celkem 128 zákazníků. # A mnohem více najdete zde.
Dell Technologies oznámil své pokroky v oblasti kvantových výpočtů prostřednictvím iniciativ, jako je spolupráce se společností Aramco na výzkumu v energetickém sektoru, včetně kvantových a AI technologií. V rámci této spolupráce se zaměřují na energetickou optimalizaci, prediktivní údržbu a modelování počasí. Dell také představil hybridní kvantově-klasickou platformu ve spolupráci s IonQ, která kombinuje Dell PowerEdge servery s NVIDIA GPU a s IonQ Aria kvantovými jednotkami, umožňující provádění kvantových simulací.
V Izraeli spustili Israeli Quantum Computing Center (IQCC) na Tel Aviv University pod vedením Quantum Machines. Centrum integruje několik různých kvantových počítačů s klasickým superpočítačem postaveným na NVIDIA-QM DGX Quantum. Z pohledu kvantových počítačů tam je integrován kvantový procesor s 25 supravodivými qubity od QuantWare a fotonický kvantový počítač s 8 qumody od ORCA. Quantum Machine tam pak dodává svůj řídící systém pro kvantové počítače a rovněž je tam i testovací kryogenická jednotka pro rychlé prototypování a testování. Centrum je součástí národní iniciativy Israel National Quantum Initiative.
To, co vidíme v Číně u klasických čipů, tedy že pod vlivem sankcí se stává více a více nezávislou s vlastními zdroji, tak v podstatě to stejné vidíme i u kvantových počítačů. Jedním z důležitých milníků je, že Anhui Quantum Computing Engineering Research Center vyvinulo kompletní vlastní kryogenický systém Origin SL1000 pro kvantové počítače. Ten by měl zvládnou uchladit a uřídit supravodivý kvantový procesor se 100+ qubity. Samotné kvantové procesory Čína zvládá sama vyrobit již nějaký ten čas.
Quantinuum vyvinulo novou techniku pro korekci kvantových chyb, respektive jejich odolnost nazvanou „genon braiding“. Tato metoda zahrnuje algoritmické manipulace s genony, což jsou matematické konstrukty – algoritmy umožňující provádění kvantových operací. Tyto operace jsou v topologickém kontextu odolné vůči chybám, což vede ke zvýšení spolehlivosti kvantových počítačů. Tento postup je klíčový pro vývoj kvantových systémů, které mohou efektivněji manipulovat s informacemi s nižším rizikem chyb.
V německém Leibniz Supercomputing Centre (LRZ) spustili první hybridní kvantový počítač. Kvantová část se skládá z 20-qubitového supravodivého procesoru od finského IQM a klasickou část představuje superpočítač SuperMUC-NG. Celý Q-Exa projekt stál něco málo přes 40 milionů EUR a zaplaceno bylo německým ministerstvem školství.
Kvantové sítě a bezpečnost
V rámci projektu ParisRegionQCI byla demonstrována hybridní kombinace kvantové distribuce klíče a post-kvantového šifrování, tedy QKD a PQC. A jak si takovou hybridní kombinaci představit? Cílem je přenést velmi bezpečně klíč z bodu A do bodu B, tedy chceme použít QKD. Avšak body A a B jsou od sebe velmi vzdálené, takže musíme použít opakovače. Dokud však nemáme funkční kvantovou paměť, tak takový opakovač vlastně funguje jako přijímač a vysílač v jenom s tím, že uvnitř mezi přijímačem a vysílačem je klíč k dispozici. Proto takové opakovače nazýváme „důvěryhodné“ (anglicky trusted), tedy že jim věříme, že uvnitř mezi přijímačem a vysílačem není žádný útočník a klíč je v bezpečí. Takže s dvěma opakovači se pomocí QKD provedou tři „hopy“ z A do B, jak je na obrázku níže. Hybridní přístup pak zde znamená, že daný klíč posílaný mezi A a B skrze dva opakovače není přímo vlastní klíč, ale je již zašifrovaný pomocí PQC. Díky tomu je pak takový klíč méně zranitelný uvnitř věrohodných opakovačů, na které pak můžeme vznést menší nároky.
Kvantové technologie
Vědci z amerického Joint Quantum Institute vyvinuli nový fotonický čip, který generuje tzv. „nested topological frequency comb“ (vnější topologický frekvenční hřeben) za použití mikroskopických rezonančních kroužků na čipu z křemíkového nitridu. Tato technologie umožňuje světlu cirkulovat po obvodu čipu a rozdělit se do mnoha frekvencí, což vede k vytvoření dvou frekvenčních hřebenů: jeden s širšími zuby a druhý, jemnější, skrytý v každém zubu prvního hřebenu. Toto považuji za velký pokrok. Frekvenční hřeben je velmi užitečný nástroj, ale dosud šlo i o velké a komplexní zařízení, na které byste potřebovali poloviční ISO kontejner. Tohle může hodně pomoci vytvořit menší kvantové technologie s více schopnostmi.
Kvantový byznys, investice a politika
Unitary Fund oslavuje milník, kdy poskytlo přes 100 mikrograntů. Unitary Funds poskytuje mikrogranty v hodnotě $5000 v podstatě komukoliv se zajímavým, ideálně open-source, projektem. A mají pěkná čísla: 420+ vědeckých článků vzniklé i na základě těchto mikrograntů, 40+ nových open-source knihoven, 3 nové startupy a 1 non-profit organizace. Z mikrograntů vznikly i poměrně velké open-source projekty jako jsou Mitiq či Metriq.
A také tento týden se oznámilo docela dost investic. Asi všichni chtějí mít klid na prázdniny.
Francouzský startup C12 získal investice za 18 milionů EUR na vývoj vlastního kvantového počítače na bázi spinových qubitů, které jsou vyrobené z uhlíkových nanotrubiček. Ty již umí integrovat na čip. Dalším milníkem je demonstrace kvantového provázání mezi dvěma qubity.
Dále britský Wave Photonics získal 5.8 milionů USD na vývoj fotonických integrovaných čipů.
Nakonec nizozemský Qblox v sérii A získal pěkných 26 milionů USD. Qblox pracuje na řídících systémech pro kvantové procesory.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.