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

Kvantovky v Česku

Česká republika má konečně svého zmocněnce pro kvantové technologie. Bude jím Petr Kavalíř. Dle různých vyjádření, jedním z jeho hlavních úkolů by mělo být pomoc s národní kvantovou strategií. Pan Kavalíř má zkušenosti hlavně v oblasti řízení výzkumu a vývoje, transferu technologií a korporátního managementu. Také působí jako ředitel výzkumného ústavu Nové technologie – výzkumné centrum Západočeské univerzity v Plzni, který se zaměřuje i na kvantové materiály pro udržitelné technologie. Nejsou to úplně aplikované kvantové technologie jako kvantové počítače, komunikace nebo senzory, ale snad s kvantovkami v ČR pohne kupředu. Popřejme mu hodně zdaru!

Český Tensor Ventures už má tři kvantové „zářezy“, tedy investice do tří kvantových startupů. Jak oni vidí celou situaci a jaké mají plány se dočtete tady.

Kvantové počítače

Partnerství uzavřeli společnosti QuEra a Wolfram. To znamená, že uživatelé Wolfram Mathematica budou moci psát a spouštět kvantové algoritmy na kvantových počítačích QuEra, které využívají qubity na bázi neutrálních atomů.

Pěkný a čitelný přehled ohledně Microsoftu a jeho plánech na topologické qubity najdete zde. Nepřináší to úplně nové informace, ale ty stávající vysvětluje v čtivé formě.

Kvantový software a algoritmy

Terra Quantum a Honza Research Institute Europe představili výsledky své spolupráce v oblasti hybridních kvantových výpočtů. Konkrétně se zaměřili na optimalizaci evakuačních cest v případě katastrof. To například znamená, nalezení nejlepších/nejkratších cest mimo oblast třeba ničivého zemětřesení. V tomto případě nepoužili kvantové optimalizační algoritmy, ale hybridní strojové učení. Pro experty, použita byla kvantová neuronová síť s lineární modulací (tzv. FiLM) paralelně s klasickou FiLM neuronovou sítí. Hybridní řešení dle výzkumníků poskytlo o 7% přesnější řešení než čistě klasické.

Kvantové sítě

Aegiq a Honewell podepsali memorandum na spolupráci v oblasti kvantových bezdrátových sítí. Konkrétně, Aegiq nedávno představil produkt zvaný Atlas, který zákazníkům pomůže navrhnout kvantovou síť realizovanou pomocí satelitů. Atlas umí určit potřebné množství kvantových satelitů s ohledem na rozmístění a množství pozemních stanic, požadovaný výkon QKD, dostupnost, apod. Zde Honeywell přispěje svým systémem HALAS, což je výškový meteorologický lidar, který pomůže lépe určit podmínky v atmosféře s ohledem na kvantovou komunikaci.

Kvantová bezpečnost

Někteří lidé kolem kvantové bezpečnosti by mohli říci, že jedna z největších hrozeb by bylo, pokud by někdo vyvinul kvantový počítač v tajnosti a pak jej použil pro Shorův algoritmus, tedy pro dešifrování šifrované komunikace. Tady najdete pěkný článek z dílny společnosti RAND, kde poskytují čtyři důvody, proč takový scénář nenastane. Ty důvody jsou: 1) Tajný vývoj by stejně musel soutěžit s tím komerčním, který je velmi silný a je spíše nepravděpodobné, že po tajnu byste byli lepší. 2) Potřebovali byste nezanedbatelné množství již hotových expertů-talentů. Ti, kdyby najednou zmizeli pracovat na tajném projektu, tak to bude docela nápadné – podobně jako při projektu Manhattan. 3) Mohlo by být složité takový pokročilý kvantový počítač schovat (odhad je, že takový kvantový počítač a vše okolo by mohlo spotřebovat až 125 MW elektřiny). 4) Ačkoliv Shorův algoritmus je teoreticky jednoduchý, tak i přesto na rozbití dlouhých veřejných klíčů budou potřeba ohromné množství qubitů. Více než na spoustu jiných užitečných aplikací kvantových počítačů.

Oblíbený protokol pro zabezpečenou komunikaci Signal, který je používán aplikacemi jako Signal, Google RCS nebo WhatsApp také už přidává kvantově odolné šifrování. Konkrétně jde o algoritmus PQXDH, který kombinuje eliptické křivky a PQC algoritmus CRYSTALS-Kyber.

Kvantové vzdělávání

IBM spustilo kurz pro kvantově odolné šifrování určený primárně pro vývojáře. Introducing a developer’s course on post-quantum cryptography.

Do oblasti vzdělávání se hodně opírá i spin-out z Google SandboxAQ. Nyní například připravili úvodní kurz do kvantových technologií na portále FedLearn, což je výukový portál zaměřený na americké ministerstvo obrany, jeho organizace a zpravodajské služby. Samotný kurz je tak na dvě hodiny a stojí $99, což je teda docela dost.

No a protože začíná nový školní rok, tak tady je TOP 11 rozumných kvantových kurzů.

Kvantový byznys, investice, granty

V Německu se hodně rozjíždí Jülich Supercomputing Centre. To nyní uzavřelo spolupráci s NVIDIA a ParTec v rámci které vybudují laboratoř pro kvantové počítače zaměřenou na hybridní počítání. Samozřejmě s velkým využitím GPU. Jinak Jülich Supercomputing Centre není v kvantovkách nováček. S Google spolupracovalo na jejich procesoru Sycamore nebo v rámci projektu OpenSuperQ budou hostit kvantový počítač (podobný projekt jako LumiQ v Ostravě).

Francouzský startup ColibriTD získal seed investice v hodnotě €1M. ColibriTD je kvantově softwarový startup pracující na vlastní hardwarově agnostické quantum-as-a-service platformě.

Rigetti je jedna z mála kvantových společností, která má vlastní čistou výrobu kvantových čipů. Většina ostatní je vyrábí v univerzitních laboratořích nebo u velkých čipových výrobců, kde je to na dlouho. Rigetti výrobní kapacitu nepoužívá jen pro sebe, ale vyrábí i pro Purdue Univeristy, Fermilab či US Air Force Research Laboratory (AFRL). A právě s AFRL podepsal pětiletý kontrakt na dodávky nejen samotných supravodivých čipů ale i elektroniky a hardware okolo.