Týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantové počítače
Francouzské společnosti Pasqal, která pracuje na kvantovém simulátoru z neutrálních atomů, spolu s dalšími partnery se podařilo dosáhnout uvěznění přes 350 atomů v optické pinzetě. Pasqal má za cíl dosáhnout 1000 qubitů v roce 2023.
Výzkumníci z čínské Alibaba Quantum Laboratory představili na čem pracují – fluxoniové qubity. Jedná je o „bratříčka“ k transmonovým qubitům, tedy co běžně nazýváme supravodivé qubity (tedy fluxonium qubit je také supravodivý). Fluxonium od transmon qubitu se liší hlavně ve dvou věcech. Za prvé, energetické hladiny fluxonia jsou více anharmonické a místo kondenzátoru používají induktor. Tyto dvě věci teoreticky slibují qubit, který je odolnější kvantovým chybám s větší fidelitou a delší koherencí. Ale technicky jsou mnohem obtížnější. Zde vědci demonstrovali fidelitu pro jednu bránu 99.97% a pro dvou-qubitovou bránu 99.72%. To je věru hodně slušné. Zatím vědci vytvořili demonstrátor právě se dvěma qubity.
Problém velké části qubitů je, že je potřebujete ovládat individuálně a to často znamená přivést nějaké drátky k danému qubitu. Zvláště pokud jde o řízení pomocí mikrovln. To například platí i pro spinový qubity na elektronu v NV centrech. Japonští výzkumníci ale nyní přišli s novým přístupem, jak je jednotlivě ovládat aniž by museli přivést coaxiální kabely pro jednotlivé centra. V tomto případě využili kombinaci mikrovln (které působí na více NV center, tzv, drát přes více qubitů) a pomocí laseru, který se zaměřuje na jednotlivá jádra dusíku v NV centrech a ve výsledku používají tzv. Starkův posun. Manipulací spinu jádra pak ovládáte i spin elektronu NV centra. Ve výsledku nepotřebují vést drátky k jednotlivým qubitům.
Kvantové algoritmy a software
Podobně jako u klasického programování, jednu věc můžete naprogramovat různými způsoby. Podobně u kvantových počítačů můžete složit různé kvantové obvody, které spočítají to samé. V Quantinuum používají strojové učení pro generování těchto obvodů. Navíc používají Bayesovský přístup, který se zdá být lepší. Generuje totiž rychlejší kvantové obvody s méně šumu. Tento přístup je však stále na začátku a ještě může více překvapit.
O Izraelské společnosti Classiq je celosvětově docela dost slyšet. Jejich hlavní produkt zní jako nějaké „abrakadabra“, které generuje kvantové obvody klidně i pro 1000 qubitů. Na The Quantum Insider přinášejí článek, který se Classiqu podívá více pod kapotu.
Kvantová kryptografie a sítě
Objevil se článek, ve kterém výzkumníci z Číny ukazují, že symetrické šifrování, jako je AES by šlo prolomit pomocí variačního kvantového algoritmu (VQA). Je tam pár „ale“ ale i tak by mohlo jít o závažnou věc. Hlavně by tento typ útoku mohl být účinnější než Grooverův algoritmus, který útok na symetrické šifrování kvadraticky zrychluje. Ale i tak dosud symetrická šifrování byla považována za bezpečná.
Výzkumníci z Německa a Singapuru demonstrovali Device Independnet QKD (DIQKD) protokol. Jedná se o protokol, kdy je možné realizovat QKD i na nedůvěryhodných zařízeních. Nicméně podmínka je, že musí mít k dispozici perfektně kvantově provázané fotony.
A něco velmi podobného publikovali i výzkumníci ze Švýcarska a Anglie. Opět jde o DIQKD, který však vyžaduje kvantové provázání. Opět hlavní výhoda je, že tato metoda je imunní vůči jakýmkoliv zranitelnostem, defektům i zákeřnostem vašeho hardware.
Ve středu Čína vypustila nový kvantový satelit Jinan 1 určený pro QKD služby z nízké oběžné dráhy. Ve finální konfiguraci by měla Čína v rámci tohoto projektu mít celkem šest takových satelitů.
Kvantové vzdělávání
Qiskit 1. srpna otevře registraci pro kurz Qiskit Quantum Explorers. Jedná se gamifikovaný kurz, který si procházíte sami a je určen pro středoškoláky a nižší stupně vysokoškoláků. Více tady.
University of Chicago nabízí nový certifikovaný profesionální kurz Certificate Program in Quantum Science, Networking, and Communications. Stojí 2 000 USD ale také tato univerzita je špička ve kvantových technologiích.
Kvantový byznys, investice a granty
Evropský výrobce supravodivých qubitů IQM v rámci investičního kola Series A2 získal 128 milionů EUR.
Čínský startup Origin Quantum získal v rámci investiční series B 148.2 milionů USD. Origin je full-stack společnost pracující na kvantových počítačích na bázi supravodivých a spinových qubitů i softwarového frameworku Qpanda.
