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

Kvantová síť mezi laboratořemi Argonne a Fermilab. Kredit: Argonne National Laboratory

Kvantové počítače

Riverlane a Rigetti se dohodli na spolupráci v oblasti korekce kvantových chyb. Konkrétně se zaměří na minimalizaci chyb během tzv. procesu „syndrome extraction“. Protože nelze měřit qubity přímo, používáme pro tyto účely pomocné qubity zvané „syndrom qubit“, kde změření jejich stavu, zvaný „syndrom“, nám může naznačit přítomnost kvantové chyby. Spolupráce se zaměřuje výhradně na supravodivé čipy.

Kvantové počítače jsou už dnes dostupné skrze cloud zdarma ale i ve zpoplatněné verzi, hlavně ty lepší. Tady najdete článek, který se zamýšlí, jak zpoplatnit takovou službu. V článku identifikují, že hlavními parametry jsou qubity a čas, který potřebujete pro běh vašeho algoritmu. Takže základní jednotkou by měla být qubit-sekunda. Dnes v průměru taková qubit-sekunda stojí 0.05 USD, což je dost, uvážíte-li, že pro budoucí reálné aplikace budete potřebovat řádově 100 až 500 miliard qubit-sekund. To je hodně drahé. Avšak, očekávání je, že cena s časem významně klesne. Článek se snaží podívat na to, jak by to mohlo vypadat za 10 let. Ona je to velice relevantní otázka. Protože pokud kvantový výpočet by byl extrémně drahý, dost to omezí jeho využití.

Kvantový software a algoritmy

Objevili se náznaky na další problém, kde by kvantové počítače mohly najít nějaké uplatnění. Výzkumníci z JP Morgan Chase Bank a University of Maryland zkusili použít kvantový počítače na sumarizaci textů. Sumarizace textu je problém NP složitosti a cílem algoritmů je z dlouhého textu vytvořit automaticky jeho shrnutí. Samozřejmě, pro tyto účely jen tento problém simulovali a to na reálném kvantovém počítači H1-1 of Quantinuum (Honeywell) a výsledky vypadají zajímavě.

Kvantové sítě a kryptografie

Dvě národní laboratoře, Argonne a Fermilab, mají mezi sebou funkční kvantovou síť v délce 50 km. Nyní oznámili dosažení nové úrovně přesnosti v synchronizaci s přesností až na 5 pikosekund. Ona komunikace po kvantové síti není jen tak. U klasické sítě používáme jako základní element paket, jedná se o objekt, který kromě vlastní informace nese i technické informace o sobě. Ale něco takového není možné u kvantové sítě, kde jednotlivý foton nese jen a přímo kvantový bit. A když třeba pracujete s kvantově provázanými fotony a pro praktické využití jich budete potřebovat velké množství, tak vy si musíte hlídat který foton je provázaný s kterým. K tomuto a další podobné synchronizaci používáme klasické sítě, kde probíhá technická komunikace zjednodušeně ve stylu „hele poslal jsem ti foton v tento čas“ – „super, dostal jsem ho“ – „jak jsi ho změřil?“ apod. A pokud vám roste počet fotonů, tak rostou i nároky na tuto synchronizaci.

Krátké shrnutí co je to QKD a kdo na tom dělá od TQD.

Kvantový byznys, investice, granty

Poslední dobou se objevuje čím dál více průzkumů hlavně vyššího managementu ohledně kvantových počítačů. Nějaký čas jsem psal i o tom, že velká část věří, že kvantový počítač prolomí šifrování již za dva roky… Nyní je tu další průzkum od EY z Velké Británie. Výsledkem je, že 81% exekutivy ve firmách věří, že kvantové počítače budou hrát zásadní roli v jejich oboru do roku 2030. Dokonce 48% vedoucích věří, že kvantové počítače budou mít impakt již v roce 2025. Napříč tomu, 33% dotázaných uvedlo, že pracuji na nějakým strategickém plánu v oblasti kvantových počítačů v jejich společnosti. 72% pak uvedlo, že začnou na tom pracovat v roce 2024. Více si můžete přečíst zde. A plný report najdete tady.

Poměrně mladý startup (založen 2019) QuSecure získal zásadní kontrakt od americké vlády, v rámci kterého nasadí svůj kvantově odolný kryptografické produkty, konkrétně jejich platformu QuProtect.

EU připravuje balíček zvaný Chips Act. V rámci této přípravy jsou zde i aktivity směřující k zapojení i kvantových čipů do tohoto balíčku.