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

Kvantovky v Česku

Je to potvrzené! Je to tady! Česko bude mít svůj první kvantový počítač! Ten bude v Ostravě v IT4Innovation a dodávat ho bude finské IQM. Kvantový čip nese název Radiance Star s unikátní hvězdicovou topologií a 24 quibty. Stát bude 5 milionů EUR a půlku zaplatí EU a druhou půlku konsorcium LUMI-Q. Zde je tisková zpráva IT4Innovation. Když si projdete různé články, tak všichni píšou o unikátní hvězdicové topologii. Ta je vskutku nevšední. Z tohoto pohledu se bude jednat hlavně o experimentální aktivitu, kde se bude dělat primárně výzkum. Ono 24 qubitů si můžete simulovat i na laptopu. Nebo na tom můžete simulovat jeden logický qubit s výjimečnou topologií. Nicméně kvantový počítač bude napojen i na superpočítač Karolína, což umožní si hrát s výkonnými hybridními algoritmy. Každopádně velká gratulace klukům do Ostravy. Kdo by pár let nazpět řekl, že první kvantový počítač bude v Ostravě.

Kvantové počítače

Výzkumníci z Diraq, kteří pracujíc na křemíkových kvantových počítačích, vyvinuli nový přístup ke kontrole a řízení qubitů, která umožňuje synchronizaci qubitů s vyšší přesností. Nová metoda je nazývána jako „qubit dressing“ a jeho výhodou je, že qubity synchronizují pomocí globální elektrického pole. To je velký posun, protože z pravidla qubity musíme adresovat jednotlivě. Toto může být významný krok ke škálování.

IBM rozšiřuje své kvantové výpočetní centrum, kde přibydou další stroje s kvantovým procesorem Heron, což je asi jejich dnes nejlepší kvantový procesor s 156 qubity. Tyto Herony r2 jsou o chlub lepší, než první generace, která měla „jen“ 133 qubitů. IBM také představilo nový nástroj na benchmarking. Už další. Původně IBM vyvinulo Quantum Volume. Ale to přestali používat, neboť metodika není úplně přátelská velkým procesorům, pokud nejsou úplná špička. Nový nástroj se jmenuje Benchpress. Já osobně počkám až na nějaký nezávislý, například na kterém dělají společnosti za financování od DARPA.

Kvantové algoritmy a software

Výzkumníci představili nový rámec QMDRL (Quantum Machine Learning Reinforcement Learning), který optimalizuje autonomní dronové hejno pomocí kombinace kvantové a klasické optimalizace. Konkrétně kvantová část se zaměřuje na výpočet tzv. problému více těles (many-body system) kde by mohl být efektivnější. Klíčovou součástí je také re-uploadovací technika, která kontinuálně konvertuje klasická data na kvantová. Nicméně sami autoři říkají, že největší brzdou pro opravdové nasazení jsou nedostatečné kvantové počítače.

Kvantová bezpečnost

G7 Cyber Expert Group (CEG) vydala prohlášení, že zvláště finanční autority a instituce by opravdu se měly začít zabývat kvantovou odolností a migrovat na post-kvantová řešení. To v prvním kroce zahrnuje pochopení rizika, jeho zhodnocení a příprava plánu na migraci.

Kvantové technologie

Další „magie“ s kvantovou optikou. Vědci z Sorbonnské univerzity představili nový protokol, kde jsou schopni schovat obraz do kvantově provázaných fotonů. Představte si, že posvítíte laserem na nějaký objekt. Pokud byste dali kameru za něj, uvidíte obrys objektu. Zde však dali před detektor nelineární krystaly pro generování kvantově provázaných fotonů. Tedy fotony z původního laseru se zde rozštěpí na dva provázané. Následně když sem dáme kameru, tak nic neuvidíme. Jako by tam objekt nebyl. Avšak, pokud provedeme korelaci mezi provázanými fotony, tak pak se objekt objeví. Použít by to šlo například na zabezpečenou komunikaci.

CARIOQA-PMP je nový evropský projekt podpořený evropskou komisí částkou 17 milionů EUR na vývoj kvantových senzorů, hlavně gravimetrů, použitelné z vesmíru pro monitoring Země. S tímto senzorem pak vědci pak budou studovat pohyby ledovců, stoupání hladiny moří a změny hladiny podzemních vod, aby se mohli zabývat i změnou klimatu. Konsorcium tvoří hlavně firmy a akademici z France a Německa a pak trochu Itálie a Španělska.

Kvantový byznys, investice a politika

Americký Atom Computing získal investici 10 milionů USD které budou použity hlavně na expanzi do Dánska.

Dodavatelský řetězec a jeho kontrola je mantra, která obecně nabývá na důležitosti a to včetně v kvantových technologií. Jedním z takových elementů je Helium-3. To je kritickou součástí kryogenického chlazení potřebného pro supravodivé a spinové qubity. Problém je, že je velmi vzácné a jeho největší zdroj jsou programy pro jaderné zbraně, kde se Helium-3 vytváří jako doplňující produkt.

V rámci podpory čipů, tak EU dá 65 milionů EUR i na podporu kvantových čipů v rámci programu Chips JU. Zatím tam jsou otevřené dvě výzvy zaměřené na kvantové procesory.