Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, softwaru, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií, včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantové počítače
QuTech uvedl na platformě Quantum Inspire nový supravodivý kvantový procesor Tuna‑17, který je volně dostupný přes cloud a představuje další krok v evropské strategii otevřené kvantové infrastruktury. Procesor obsahuje 17 qubitů a 24 laditelných vazebních prvků, podporuje univerzální sadu hradel i měření během výpočtu a je navržen s důrazem na experimenty v oblasti kvantové korekce chyb a pokročilé NISQ algoritmy. Zajímavý je především důraz na otevřenou architekturu a evropský dodavatelský řetězec: na systému se podílely organizace jako TNO, Qblox, Delft Circuits, QuantWare nebo Orange Quantum Systems, přičemž QuTech explicitně prosazuje interoperabilitu mezi hardwarovou a softwarovou vrstvou místo uzavřených vertikálně integrovaných řešení. Tuna‑17 navazuje na dřívější systémy Tuna‑5 a Tuna‑9 a zároveň ukazuje poměrně rychlý vývojový cyklus, přičemž už se pracuje na nástupci Tuna‑28.
Fraunhofer ILT vyvinul pro Univerzitu ve Stuttgartu vysoce integrovaný laserově-optický systém určený pro připravovaný kvantový počítač s 2000 neutrálními (Rydbergovými) atomy, přičemž klíčovou novinkou není samotný kvantový procesor, ale schopnost přesně a individuálně řídit takto velký počet qubitů. Systém vytváří z pouhých čtyř vstupních laserových paprsků celkem 2000 nezávisle ovladatelných optických pinzet, které rozmísťují atomy do mřížky 20 × 100 bodů s roztečí 3,5 mikrometru a přesností lepší než 100 nanometrů. Celá optická soustava se přitom vejde do prostoru o velikosti přibližně jednoho metru čtverečního a obsahuje více než 150 optických komponent. Důležitý je především aspekt škálování: neutral‑atom platformy patří mezi hlavní kandidáty na stavbu velkých kvantových počítačů, ale jejich úspěch závisí na schopnosti přesně manipulovat s tisíci atomů současně.
Výzkumníci z ETH Zürich předvedli neobvyklou architekturu kvantového počítače, ve které je výpočet oddělen od paměti podobně jako u klasických počítačů: supravodivý qubit funguje jako procesor, zatímco kvantová data jsou ukládána do mikroskopických mechanických rezonátorů ve formě vibrací. Tyto rezonátory slouží jako kvantová pracovní paměť a podle autorů nabízejí vyšší hustotu uložení informací, menší rozměry a delší dobu uchování kvantových stavů než běžně používané elektromagnetické paměti. Tým na této platformě úspěšně implementoval kvantovou Fourierovu transformaci i algoritmus pro hledání periody, čímž ukázal, že mechanická paměť neslouží jen k ukládání stavů, ale dokáže podporovat skutečné programovatelné kvantové výpočty. Nejde o nový typ qubitu ani o demonstraci kvantové výhody, ale spíše o zajímavý architektonický koncept, který by v budoucnu mohl pomoci řešit problém škálování kvantových počítačů, zejména pokud se potvrdí výhody mechanických rezonátorů v oblasti hustoty paměti a koherence.
Kvantový software
IBM zveřejnil první výsledky programu Quantum Credits, v jehož rámci poskytuje akademickým a průmyslovým výzkumníkům bezplatný přístup k výkonným kvantovým procesorům. Zajímavé na tom není ani tak samotné financování výpočetního času, ale zaměření programu na vývoj nových algoritmů přizpůsobených současnému hardwaru místo pouhého spouštění známých úloh na kvantových počítačích. Mezi prezentované výsledky patří například simulace srážek částic s demonstrací vzniku nových částicových stavů, rekonstrukce smíšených kvantových stavů až na 96 qubitech pomocí tenzorových sítí, výpočet základního energetického stavu frustrované kagome mřížky o 103 qubitech pomocí škálované varianty algoritmu VQE nebo nové přístupy k simulacím mřížkových kalibračních teorií, které mají potenciálně obejít tzv. „sign problem“, dlouhodobou překážku klasických simulací kvantové chromodynamiky. Toto není průlomem v kvantovém hardwaru, ale spíše ukázkou toho, že část pokroku v oboru se přesouvá od zvyšování počtu qubitů k hledání algoritmů, které dokážou efektivně využít dnešní generaci kvantových procesorů pro vědecké problémy mimo dosah běžných metod.
Výzkumníci z JPMorgan, AWS, Quantinuum a dalších organizací představili hybridní algoritmus qReduMIS, který při optimalizaci investičních portfolií na reálných tržních datech dosáhl lepších výsledků než samostatně použitý algoritmus QAOA. Klíčová myšlenka spočívá v tom, že kvantový počítač nehledá celé optimální řešení, ale identifikuje části problému, které s vysokou pravděpodobností patří do optimálního výsledku, zatímco klasický počítač následně zjednodušený problém dokončí. Demonstrace proběhla na kvantovém počítači Quantinuum Helios a zahrnovala úlohy s až 225 finančními aktivy, 78 qubity a více než tisícem dvouqubitových bran. Autoři ukázali, že tento přístup škáluje lépe než samotný QAOA a dokáže využít užitečné informace z kvantových měření, i když kvantový procesor nenajde optimální řešení přímo. Současně ale zdůrazňují, že nejde o demonstraci praktické kvantové výhody ve financích, kde klasické heuristiky jsou na dnešních velikostech problémů stále velmi konkurenceschopné.
Kvantová bezpečnost
OpenSSH 10.4 přináší experimentální podporu hybridního PQC podpisového schématu ML‑DSA‑44 + Ed25519, který kombinuje klasickou kryptografii s postkvantovým algoritmem standardizovaným NISTem. Důležité je, že nejde o plný přechod na postkvantovou kryptografii, ale o hybridní přístup, který zachovává kompatibilitu se současnými systémy a zároveň přidává odolnost vůči budoucím kvantovým útokům. Algoritmus není ve výchozím nastavení zapnutý a musí být explicitně povolen v konfiguraci; klíče lze vytvářet pomocí ssh-keygen -t mldsa44-ed25519.
Kvantový byznys, investice a politika
IQM oznámilo akvizici vybraných aktiv německé společnosti Quantistry, která vyvíjí cloudovou platformu pro simulace v chemii, materiálovém výzkumu, farmacii nebo automobilovém průmyslu. Nejde o akvizici zaměřenou na hardware, ale především na software, algoritmy, duševní vlastnictví a také klíčové odborníky z oblasti kvantové chemie a strojového učení. Cílem je propojit supravodivé kvantové počítače IQM s aplikační vrstvou, kterou firmy skutečně potřebují pro řešení průmyslových problémů. Quantistry vyvinulo prostředí umožňující kombinovat klasické HPC simulace, AI a kvantové výpočty v jednom workflow, což by mělo zákazníkům usnadnit vývoj aplikací v oblastech jako návrh materiálů, chemických procesů nebo léčiv. Z pohledu trhu jde o zajímavý signál, že IQM se po vstupu na Nasdaq nesoustředí pouze na stavbu kvantových počítačů, ale snaží se budovat plnohodnotný „full-stack“ ekosystém od hardwaru až po koncové aplikace.
Nový startup MagiQware získal pre-seed investici 575k EUR. MagiQware vyvíjí software založený na AI pro korekci kvantových chyb a pochází z Nizozemí.
Evropský QuantumDiamonds, pracující na senzorech s NV centry v diamantech, získal investici 91 milionů EUR. Tyto senzory se používají na inspekci defektů v čipech.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.