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

Kvantové počítače

IBM právě spustila Qiskit Advocate Program 2.0, který rozšiřuje a formální strukturuje dosavadní komunitní iniciativu na podporu přispěvatelů do open-source Qiskit ekosystému. Nová verze je postavena na systému čtyř úrovní (tiers) — od úvodního „tier 0“ s přístupem do komunity a základním vzděláváním, až po „tier 3“, který nabízí například měsíční bonusový přístup k reálným QPU a možnost testovat experimentální funkce. Postup mezi úrovněmi se měří pomocí bodového systému: účastníci získávají body za aktivity jako přednášky, příspěvky do Qiskit GitHubu nebo organizaci workshopů, přičemž postoupit lze i absolvováním Qiskit v2.x developerské certifikace. Cílem je vytvořit jasně definovanou cestu rozvoje pro nadšence, studenty, výzkumníky i profesionály, včetně přístupu k mentoringu, networkingovým akcím, beta‑testování a oficiálnímu uznání v rámci komunity. Tento program posiluje propojení komunity s vývojem Qiskitu, zvyšuje viditelnost aktivních přispěvatelů a zároveň vytváří platformu pro rozvoj nových lídrů v oblasti kvantového softwaru.

Výzkumný tým z University of Illinois v Urbana-Champaign představil modulární architekturu kvantového počítače, která umožňuje škálování supervodičových qubitových modulů s podporou fault‑tolerant provozu. Každý modul (např. 10–20 qubitů) funguje jako samostatná jednotka se schopností lokální entanglement operací, zatímco pro mezimodulární spojení se používají vysoce účinné optické nebo mikrovlnné linky s nízkými ztrátami. Díky tomu lze přidávat nebo nahrazovat moduly bez ovlivnění stability celého systému. Tato topologie podporuje použití korekčních kódů jako surface code a realizace operačních metod jako „measurement teleportation“ pro logické operace mezi moduly bez přímého fyzického propojení. Systém redukuje režii na opravy chyb a umožňuje re-konfiguraci nebo rozšíření modulu bez restartu.

Zero Point Cryogenics z Kanady získalo americký patent na nový chladicí systém Phase Separation Refrigerator (PSR), který dokáže kontinuálně dosáhnout teplot kolem 500 millikelvin bez použití velkého množství vzácného helia‑3. Technologie využívá směs helia‑3/helium‑4 a jednoduchého odpařovacího procesu díky separaci fází, což snižuje náklady, spotřebu materiálu i provozní složitost oproti tradičním „dilution“ chladničkám. PSR nabízí chladicí výkon kolem 1 milliwattu při 600 mK, vhodný pro kvantové počítače typu fotonické systémy nebo supervodičové obvody a senzory – přitom nepotřebuje drahé laboratorní prostředí. Patentovaný systém tedy poskytuje střední cestu mezi helium‑4 chladničkami (~1 K) a těžšími řešeními pod 10 mK a může zásadně zjednodušit přístup k ultra‑studeným prostředím potřebným pro výzkum i komerční aplikace v kvantové technologii.

Quantum Art oznámila významný technologický posun tím, že stabilizovala nepřetržitý řetězec 200 iontů s přesnou roztečí 5 μm v cryogenním prostředí – dosud nejdelší stabilní 1D iontová konfigurace dosažená v průmyslovém kontextu. Díky preciznímu návrhu pasti, nízkému šumu i řízeným RF/DC polím se podařilo eliminovat „zig-zag“ nestabilitu, která tradičně omezuje délku řetězů iontů. Výsledek potvrzuje klíčový stavební kámen jejich škálovatelné platformy s modulární architekturou: místo iontového přemísťování nebo optických propojovadel se spoléhají na dlouhé lineární registry rozdělené do opticky segmentovaných jader. Tato demonstrace výrazně posiluje jejich roadmapu směrem k QPU s 1 000 fyzických qubitů do roku 2027 a potvrzuje, že lze vyvíjet těsné, koherentní a snadno paralelizované kvantové systémy.

Kvantový software a algoritmy

Australští výzkumníci z CSIRO (Data61) pomocí quantum machine learning poprvé využili kvantové algoritmy k navrhování a optimalizaci polovodičových čipů. Zaměřili se na jeden z nejnáročnějších kroků výroby – modelování odporu kontaktu mezi polovodičem a kovem (Ohmic contact resistance), který zásadně ovlivňuje výkon zařízení. Díky QML přístupu (Quantum Kernel‑Aligned Regressor, QKAR), který kombinuje kvantové mapování dat do qubitů s klasickým strojovým učením, dosáhli lepších predikcí než standardní metody i při použití menších datových vzorků (~159 reálných GaN HEMT vzorků). Tento hybridní model umožnil identifikovat klíčové faktory ovlivňující výrobu a poskytl přesné odhady parametrů, což činí proces efektivnějším a škálovatelným. Jedná se o zásadní krok vstříc automatizovanému, hybridnímu designu budoucích čipů, kde kvantová výpočetní síla pomůže překonat limity klasického ML v oblasti malých dat a složitých nelineárních procesů.

Kvantová bezpečnost

Vývojáři z norské univerzity NTNU představili nový elektronický volební systém, který je odolný vůči útokům kvantových počítačů – tedy navržen tak, aby zabezpečil digitální hlasování i v budoucnosti. Systém využívá lattice-based kryptografii (variantu NTRU), která je považována za bezpečnou proti kvantovým útokům, a dokázali matematicky prokázat její odolnost. Tento systém má potenciál překonat klasické technologie tím, že umožňuje bezpečné a anonymní hlasování bez závislosti na zastaralé asymetrické kryptografii, která by mohla být v budoucnosti prolomena.

Keyfactor ve studii Digital Trust Digest: The Quantum Readiness Edition, založené na šetření 450 IT bezpečnostních lídrů v Evropě a USA, zjistila, že téměř 48 % organizací není připraveno na hrozby kvantových výpočtů, které ohrožují současné asymetrické šifry, a v případě středně velkých firem to platí až pro 56 % respondentů. Zatímco 42 % organizací již aktivně řeší přechod na postkvantovou kryptografii, 33 % plánuje konat až při nástupu konkrétních rizik a 24 % čeká na kroky konkurence. Vnímání rizik se liší napříč úrovněmi – 53 % VP a ředitelů považuje svou organizaci za nepřipravenou, oproti 35 % u vrcholového vedení. Keyfactor navíc spustil PQC Lab, bezplatné sandboxové prostředí umožňující testování kvantově bezpečných certifikátů, čímž reaguje na častý nedostatek dovedností a technických zdrojů ve firmách. Komentář: z mé osobní zkušenosti jsou ta čísla ještě horší, tedy nepřipravenost je mnohem horší.

PacketLight Networks společně s NEC Corporation úspěšně předvedly kvantovou distribuci klíče (QKD) vedle existujícího 400 Gb/s DWDM přenosu optickým vláknem v NEC laboratořích v Japonsku. Demonstrace využila systém NEC pro QKD a PacketLightův PL‑4000M 600 G Muxponder, přičemž kvantový kanál běžel paralelně v odděleném vlákně vedle hlavního DWDM provozu. Díky tomu byla zajištěna 100% propustnost klasického přenosu bez dopadu na latenci, zatímco QKD běžel s nízkým zpožděním bez interference. Tento přístup ukazuje, že quantum-safe šifrování klíčů lze integrovat do existujících vysokorychlostních sítí bez výměny infrastruktury, čímž vzniká praktická a škálovatelná cesta pro nasazení QKD v reálných operativních prostředích

Kvantové technologie

Výzkumný tým z Kyoto University představil inovativní zdroj jednotlivých fotonů založený na jednovrstvém polovodiči tungsten diselenid (WSe₂), ve kterém se vytváří kontrolované magnetické defekty. Při tepelné úpravě krystalu se záměrně poruší symetrie, což umožní excitonům vázat se na konkrétní defekty a emitovat jednofotonové pulzy. Magnetické pole navíc zásadně zvyšuje jasnost a stabilitu této emise, tedy schopnost generovat spolehlivě jednotlivé fotony – klíčový požadavek pro kvantovou komunikaci.