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

Kvantové počítače

Evropský výzkumný tým vyvinul a otestoval nové plánovací strategie pro hybridní kvantově-klasické HPC (High-Performance Computing) clustery, které zásadně zlepšují využití zdrojů. Místo statického přidělování, jež často vede k neaktivním úlohám čekajícím na přístup ke kvantovému procesoru, zvolili dva flexibilní přístupy: workflow scheduling, který optimalizuje plán na úrovni pracovních toků, a malleability, umožňující dynamicky uvolňovat klasické výpočetní jádra během fáze běhu na kvantovém hardware a opět je získat, když se úloha vrátí zpět. Simulace ukázaly, že obě metody snižují nevyužité časy a zkracují dobu dokončení úloh — především malleability přináší rychlejší výsledky díky schopnosti okamžitého přizpůsobení dostupných zdrojů bez nutnosti nové fronty úloh. Tyto metody výrazně zvyšují efektivitu hybridních systémů, kde máme jen omezený počet kvantových procesorů akcelerujících specifické části algoritmů, zatímco hlavní výpočty zůstávají na superpočítači. Díky tomu se snižuje plýtvání klasickým výpočetním časem a zrychluje se celý běh komplexních úloh — což je klíčové, když se quantum technologie začleňují do HPC infrastruktury.

Quantinuum chystá uvedení svého nového softwarového stacku pro systém Helios — nejnovější generaci kvantového počítače — který je navržený jako kompletní full‑stack platforma s cílem výrazně zjednodušit programování, zkrátit dobu řešení úloh a připravit pole pro fault‑tolerant kvantové výpočty. Základem je nově představený jazyk Guppy, otevřený a hostovaný v Pythonu, jenž umožňuje psaní adaptabilních kvantových programů s běžnými konstrukcemi (např. podmíněné větvení či cykly) a s vestavěnou optimalizací využití qubitů v reálném čase. K tomu připojují emulator Selene, který věrně simuluje chování Helia a umožňuje vývojářům testovat kód offline s podporou pokročilých backendů (např. tensorové sítě na GPU), a cloudové prostředí Nexus, jež integruje Guppy i Selene a zachovává kompatibilitu s QIR standardem i nástroji jako CUDA-Q a Q# . Tento sofistikovaný software-hardwarový celek přináší nejen rychlejší výsledky, ale také posiluje podporu pro korekci chyb a přechod ke skutečně škálovatelným a spolehlivým kvantovým systémům.

Kvantový software a algoritmy

Nově představená platforma QIDO, vytvořená ve spolupráci Mitsui, QSimulate a Quantinuum, spojuje výhody špičkové klasické i kvantové chemické simulace, aby výrazně zrychlila vývoj nových léků a materiálů. Nejprve běží výpočty na tisíce atomů pomocí programu QSP Reaction, který vyniká přesností v klasických simulacích. Poté citlivé části přecházejí do InQuanto, softwaru poskytovaného Quantinuum, propojeného s jejich emulátory a iontovými QPU, a dosahuje až 10× vyšší přesnosti oproti běžným open-source řešením. QIDO tak přináší konzistentní hybridní workflow s funkcemi pro automatické určení reakcí, aktivních oblastí (active space) a přechodových stavů, což umožňuje průběžné a přesné analýzy složitých chemických reakcí — včetně katalýzy, enzymatických procesů, energetických materiálů, baterií nebo zachycování uhlíku.

Kvantová bezpečnost

Microsoft má svoji interní iniciativu Quantum Safe Program (QSP), která má za cíl během několika let zásadně posílit odolnost své infrastruktury proti budoucím kvantovým hrozbám prostřednictvím úplného přechodu na postkvantovou kryptografii (PQC). Výchozí fáze integruje PQC algoritmy jako ML-KEM a ML-DSA do jádra Windows i Azure (prostřednictvím knihovny SymCrypt a CNG), následuje rozsáhlá obnova klíčových služeb a uzlů, a v dlouhodobé perspektivě se PQC dostane do všech koncových bodů – včetně Microsoft 365 – s plánovaným dokončením do roku 2033, tedy o dva roky před vládními cíli. Součástí QSP je také podpora hybridní výměny klíčů (např. v SymCrypt‑OpenSSL) vůči hrozbě „posbírej nyní, rozšifruj později“ a úzká koordinace s normami a pokyny agentur jako OMB, CISA, NIST či NSA.

Quantum‑Safe 360 Alliance – nově vzniklé seskupení společností Keyfactor, IBM Consulting, Thales a Quantinuum – představilo svůj první whitepaper s názvem „Digital Trust & Cybersecurity in the Era of Quantum Computing“, který slouží jako strukturovaný průvodce pro organizace připravující přechod na postkvantovou kryptografii (PQC). Dokument doporučuje vytvoření číselníku „crypto-agility“, tedy schopnosti rychle měnit šifry podle rostoucích hrozeb, a staví na čtyřech klíčových tématech: přechodové roadmapy, získání interní podpory v organizaci, poskytování nástrojů pro správu PKI a „crypto lifecycle,“ a pilotní testování s hybridními schématy pro minimalizaci rizik. Whitepaper také dává konkrétní rady pro průmyslové odvětví, včetně financí, telekomunikací, automobilového průmyslu nebo IoT, aby mohly přizpůsobit přechod na PQC bez narušení provozu. Snahou aliance je spojit odborné znalosti každého partnera do funkčního rámce, který podnikům umožní rychle a důvěryhodně přejít na kvantově bezpečné prostředí.

Palo Alto Networks vydalo novou verzi svého operačního systému PAN-OS 12.1 Orion, která rozšiřuje zabezpečení o funkce postkvantové kryptografie a přímo cílí na potřebu tzv. crypto-agility. Systém zahrnuje nástroje pro automatizovanou inventarizaci a testování kryptografických prvků, dokáže v reálném čase překládat šifrovanou komunikaci do kvantově bezpečných schémat bez zásahu do starších aplikací a je podporován novou generací firewallů s hardwarovou akcelerací schopnou zvládat provoz až 400 Gb/s. Orion rovněž rozšiřuje podporu o quantum-safe VPN a TLS, přičemž je připraven na integraci hybridních metod i budoucích QKD řešení, takže organizace mohou začít reálně nasazovat technologie, které je ochrání před hrozbami spojenými s nástupem kvantového výpočetního výkonu.

Kvantové technologie

Tým z University of Chicago dosáhl průlomového úspěchu: přetvořil běžně používaný fluorescenční protein (EYFP) přímo z živých buněk ve funkční proteinový qubit pro kvantové snímání. Tento qubit umožňuje inicializaci, mikrovlnné ovládání a optické čtení (optically detected magnetic resonance) v teplém biologickém prostředí plného šumu (z pohledu koherence qubitu) buněčného jádra – což předtím bylo považováno za nemožné. Proteinový qubit sice zatím nemá citlivost diamantových senzorů, ale díky genetické zakódovatelnosti nabízí zcela nový přístup k kvantovému snímání uvnitř živých buněk, otevírajíc cestu k revolučnímu pozorování buněčných procesů včetně složitého skládání proteinů nebo časných signálů chorob.

Kvantový byznys, investice a politika

Qunova Computing získala v serii A 10 milionů USD. Qunova pracuje na kvantovém software, hlavně okolo jejich HI-VQE algoritmu.

ORNL (Oak Ridge National Laboratory) si vybralo systém IQM Radiance, 20‑qubitový supravodivý kvantový počítač, jako svůj první vlastněný on‑premise kvantový počítač — a ten bude plně integrován do jejich superpočítačové infrastruktury. Dodávka se plánuje na třetí čtvrtletí roku 2025, přičemž hardware je navržen tak, aby byla možná jeho budoucí rozšíření na vyšší počet qubitů. Cílem je umožnit výzkumníkům z ORNL přímý přístup k výkonným kvantovým operacím přímo na místě. Husarský kousek od finského IQM, kde dodává americké laboratoři. A pak, že evropské kvantové počítače nemají co říct.

Další akvizice je tu. Strangeworks rozšiřuje své schopnosti v oblasti umělé inteligence a optimalizace díky akvizici německé společnosti Quantagonia, která se specializuje na hybridní řešení kombinující pokročilou optimalizační logiku a AI. Quantagonia vnáší do Strangeworks svou technologii HybridSolver orchestration engine, která dokáže současně řídit více optimalizačních modelů napříč různým hardwarem, a ovládání pomocí modelů NLP (LLM), jež umožňuje i netechnickým specialistům zadávat i ladit řešení prostřednictvím přirozeného jazyka. Tato integrace tak rozšiřuje přístupnost kvantových a hybridních řešení pro širší odvětví, jako jsou logistika, výroba, finance či zdravotnictví, a přitom také posiluje Strangeworks v Evropě, zejména díky přítomnosti Quantagonia v Mnichově a Frankfurtu. Do Quantagonie investoval i český Tensor Venture. Více i na e15.

IonQ dosáhlo mety více než 1000 patentů napříč kvantovými technologiemi.