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

Obrázek týdne: Speciální kabeláž a Cri/oFlex® I/O Module do kryostatů pro kvantové procesory od Delft Circuits. Kredit: Delft Circuits

Kvantovky v česku

Minulý týden jsem tu odkazoval na článek ohledně NÚKIBu a české národní kvantové síti. To mě inspirovalo a dal jsem dohromady příspěvek, kde popisuji, jak by koncepčně taková národní kvantová síť měla vypadal na základě veřejný dokumentů k EuroQCI. A také jsem si zaspekuloval, kdo v ČR by tam mohl hrát jakou roli.

Kvantové počítače

Minulý týden jsem psal o IQM a jejich kvantovém počítači pod 1M EUR. To asi inspirovalo autory v Quantum Zeitgeist a dali dohromady pár čísel, co kolik stojí: výzkum a vývoj kvantového počítače se pohybuje mezi 10 a 15 miliony USD. Ale hodně záleží na technologii. # Například, v průměru náklady na jeden supravodivý qubit jsou 1 až 2 tisíce USD z hlediska hardwarové výroby. # Softwarový vývoj vyjde na zhruba 200 – 500 tisíc USD. # Roční náklady na provoz menšího kvantového počítače se pak pohybují okolo 1-2 milionů USD. # Nakonec, cena komerčního kvantové počítače se pak pohybuje mezi 10 – 50 miliony USD.

Startup Quandela publikoval preprint, kde představuje první univerzální kvantový počítač na bázi jednotlivých fotonů. Tento kvantový počítač pojmenovaný jako Ascella má zatím 6 qubitů a výzkumníci dosáhli 99.6%, 93.8% a 86.0% fidelit pro jedno-, dvou- a tříqubitové operace. Avšak jedna z hlavních nevýhod tohoto typu fotonického kvantového počítače je omezená velikost interferometru, která vás omezuje v tom, jak hluboké kvantové obvody budete schopni spustit. Většina ostatních fotonických kvantových počítačů je na bázi měření kvantově provázaných stavů. Tam se nepoužívají jednotlivé fotony, ale tzv. Gaussovské stavy, tedy jakési skupinky, které obsahují několik fotonů.

Kvantový počítač na bázi jednotlivých fotonů se skládá ze tří hlavních částí. První je zdroj jednotlivých fotonů, následně univerzální programovatelný interferometr a následně detektory jednotlivých fotonů. Kredit: Quandela.

Kvantový software

Oxford Quantum Circuits jako open-source vydal svůj nástroj Quantum Assembly Toolchain (QAT). Jedná se o nízkoúrovňový kompilátor z QASM nebo QIR.

Microsoft implementoval AI Copilot (tedy ChatGPT kombinovaný s Copilotem, tedy AI pro podporu programování) do kvantového cloudu Azure Quantum.

Kvantový framework PennyLane vyšel ve verzi 0.32.

Kvantová bezpečnost

ID Quantique oznámil dokončení integrace jejich QKD řešení do systému PacketLight. Společnost PacketLight je poměrně významný dodavatel v oblasti optických sítí. Konkrétně QKD řešení od IDQ se integrovalo do Layer-1 Encryption řešení od PacketLight, které je určené náročnějším zákazníkům, kteří potřebují vysokou míru zabezpečení přenášených dat.

Kvantové technologie

Tým výzkumníků z MIT demonstroval, jak prodloužit dobu koherence kvantových stavů. Inspirovaly je sluchátka s aktivním potlačením šumu. Zde podobně se vědci podívaly na charakteristiky šumu, v tomto případě tepla, a podobným uměle generovaným šumem jej potlačil. Následně se díky tomu dostali s dobou koherence z 150 mikrosekund na 3 milisekundy. V tomto případě kvantovým systémem byla jádra.

Národní programy

Zajímavou cestou se vydalo Španělsko. Zdejší Ministerstvo hospodářství a digitální transformace vytvořilo projekt Quantum Spain jehož cílem je podpořit ekosystém kolem kvantových počítačů. Do tohoto projektu je již zapojeno 27 univerzit a výzkumných institucí (14 z nich se zapojilo nedávno). Zatím na tento projekt má Španělsko připraveno 22M EUR. Výhoda tohoto přístupu je, že když je to řízené „zhora“, tak je to zpravidla otevřené všem institucím a výzkumným skupinám. Zatímco kdyby to by tzv. „zdola“, tedy, že by tam byly nějaké zakládající instituce, tak pak to nemusí být tak otevřené. Roli tam mohou hrát různé animozity a mezilidské vztahy, tedy spíše „nevztahy“… Někdo by se mohl zeptat, proč je to zaměřené jen na kvantové počítače. Tento projekt je blízce navázán na projekt RES, což je vlastně síť 14 superpočítačů ve Španělsku. A protože reálné kvantové počítače poběží velice blízko či dokonce hybridně se superpočítači, tak je to vlastně velmi strategický směr podpory, na kterém může Španělsko v budoucnu velmi vydělat.

Kvantový byznys, investice, granty

Britský Oxford Ionics, který pracuje na kvantových počítačích na bázi uvězněných iontů, po své 30M Serii A, dostali nyní i grant za 2.5M USD od britského národního strategického investičního fondu. Ten se zabývá hlavně investicemi do technologií tzv. dvojího užití (pro civilní i vojenské využití).

Deutsche Telekom otevřel kvantovou laboratoř ve svém T-Labs centru v Berlíně. To se zaměří na výzkum kolem kvantových komunikací a jejich integraci do klasických telekomunikací.

Orange Quantum Systems (OQS), startup z Nizozemí, získal pre-seed investici v hodnotě 1.5M EUR. OQS vyvíjí a nabízí nástroje pro testování a diagnostiku kvantových čipů.

Delft Circuits, startup poskytující součástky, jako speciální kabely pro kryogeniku, pro kvantové počítače získal investici 6.3M EUR.

Zapata AI vstupuje skrze SPAC (pomocí spojení se speciální prázdnou schránkou již na burze) na NYSE burzu. Značka bude ZPTA. Uvidíme jak dopadnou. Zatím prakticky všechny čistě kvantové společnosti na burze ihned po vstupu vyletěli aby následně spadlo hodně dolů. A snad kromě IonQ se zpět nevrátili. Na druhou stranu, Zapata AI již není čistě kvantový startup jako v minulosti, ale hodně šlape i do AI.

Spojené království je zpět v programu EU Horizon. Není to úplně rovná dohoda, ale z vědeckého pohledu žádoucí pro EU i UK. Zvláště v oblasti kvantových technologií můžeme být rádi a opět se mohou rozjet projekty, kde jsou vědci z UK i EU. Buď mě k sobě upřímní, v UK v této oblasti jsou hodně silní.