Přinášíme vám týdenní přehled ze světa kvantových počítačů, software, algoritmů, sítí, kryptografie a technologií včetně kvantového byznysu a investic.
Kvantovky v česku
Začneme jednou pěknou novinkou z Olomouce: Mezinárodní skupina vědců experimentálně vytvořila první verzi Gottesman-Kitaev-Preskill kvantových kódů (KGP) pro volně šířené světlo a otevřela tím cestu pro konstrukci optických kvantových počítačů, které svými výkony mnohonásobně předčí klasickou výpočetní technologii. Unikátní experiment je výsledkem dlouhodobé spolupráce mezi vědci z University of Tokio, Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého a Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Výsledky jejich společné vědecké práce byly publikovány v prestižním časopise Science.
Kvantové počítače
Vědci z Heriot-Watt University demonstrovali výpočet pomocí fotonických qubitů. Avšak jejich přístup je velmi jiný. Místo stavění fotonického kvantového počítače provádějí kvantové výpočty přímo v optických vláknech a to pomocí přesnými změnami vlastností optického vlákna. Tomu samozřejmě předcházelo komplexní testování toho jaká změna vede na jaký výpočet. Zatím je to celé na počátku, ale nazval bych to jako velmi zajímavý přístup ke kvantovému počítání s fotony.
Alice & Bob je francouzský startup, který pracuje na tzv. cat qubitech spojil síly s francouzskou výzkumnou organizací Inria za účelem vytvoření lepších logických qubitů. Vlastně teď, když budu častěji psát o logických qubitech, tak nás bude zajímat i poměr fyzických qubitů na jeden logický. Takový standardní přístup předpokládá poměr 1000:1 a více. Tady pomocí unikátního designu cat qubitů a low-density parity-check (LDPC) korekčního kódu cílí na 100 logických qubitů za pomoci 1500 fyzických a to s fidelitou 10-8, to je hodně odvážný cíl. Osobně si myslím, že právě nynější éra prvních logických qubitů bude také jakýmsi prvním sítem kvantových počítačů.
D-Wave představil prototyp Advantage2 s 1200 qubity. Stále se jedná o kvantový annealer. Vlastně je třetinový než jejich system Advantage s 5000 qubity. Avšak Advantage2 vykazuje lepší výkon, má mnohem hustší propojení qubitů a dvojnásobnou koherenci.
Pár novinek od IonQ: IonQ své kvantové procesory Forte a v jejich metrice algoritmických qubitů (#AQ, něco jako počet opravdu užitečných qubitů) se dostali z #AQ29 na #AQ35. A to nad rámec původních plánů. Dále IonQ uzavřelo partnerství s cloudovým poskytovatelem rescale pro oblast hybridních kvantových výpočtů. Lze tak očekávat, že IonQ bude instalovat své kvantové počítače do jejich datacenter.
Tak a Taiwan se už pochlapil i u kvantových počítačů a výzkumníci z Academia Sinica již online zpřístupnili svůj první, doma vyrobený, kvantový počítač s 5 supravodivými qubity a to o dost dříve, než byl původní časový plán.
Kvantový software a algoritmy
Airbus každý rok realizuje výzvu v oblasti kvantového software a algoritmů. Tento rok se spojil s BMW. Název výzvy pro letošní rok je „The QUantum Mobility Quest„. Pokud se na to cítíte, tak registrovat se můžete tady. Účastníci by měli odevzdat řešení jednoho nebo více problémů z oblastí jako jsou zlepšení aerodynamického designu, budoucí automatizované mobility, optimalizace udržitelného dodavatelského řetězce a zdokonalené inhibice koroze.
A tohle by mohlo být velké. Společnost Phasecraft z UK představila svůj algoritmus pro modelování materiálů v Nature a to s velmi zajímavými výsledky. Jejich vlastní algoritmus totiž značně snižuje počet kvantových bran o řády a to o 5 až 6 řádů! To znamená, že například pro simulaci oxidu měďnatého lithného (Li2CuO2) se z obvyklých 1.5 miliard kvantových operací dostali na neuvěřitelných 410 000 bran. To znamená, že pořádné kvantové simulace by mohly být dosažitelné již s méně dokonalými, rozuměj s kratší koherenční dobou o 10-4 až 10-5, kvantovými počítači. Tohle může být hodně velký impuls pro kvantové počítače. Zlepšení obvykle jsou o řád, max dva. Ale o 5 až 6, to je hodně dobrý výsledek.
Qiskit blog, na který tu často odkazuji, se přesouvá pod novou adresu ibm.com/quantum/blog. Je to součástí celkové restrukturalizace kolem Qiskit ekosystému a částečnému uzavírání alespoň vůči některým zemím.
Kvantová bezpečnost
Thales a Quantinuum představili společný produktPQC Starter Kit, řešení, které má podnikům pomoci připravit se na éru postkvantové kryptografie (PQC).
Národní (kyber) bezpečnostní agentury Německa, Francie, Nizozemí a Švédska vydali společný článek ohledně jejich postoje ke kvantové distribuci klíče (QKD). Zásadní pasáž: Vzhledem k současným a neodmyslitelným omezením lze však QKD v současné době v praxi využít pouze v některých specifických případech použití. V naprosté většině případů použití, kde se v současnosti používají klasická schémata dohody klíčů, není možné QKD v praxi použít. Kromě toho QKD ještě není dostatečně vyzrálé z hlediska bezpečnosti. S ohledem na naléhavou potřebu přestat se při zřizování klíčů spoléhat pouze na kvantově zranitelnou kryptografii veřejných klíčů by proto měl být jasnou prioritou přechod na postkvantovou kryptografii (PQC) a/nebo přijetí symetrického klíče. Můj mozek spíše souhlasí, srdíčko nikoliv.
Kvantové technologie
Výzkumníci z Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics IAF ukázali, že kvantové magnetometry jsou schopny detekovat a vizualizovat i ta nejmenší poškození feromagnetických materiálů. Zvláště v letecké technice nebo automobilovém průmyslu mohou pomoci výrazně zvýšit odolnost a bezpečnost systémů a materiálů za pomoci včasnějšího pozorování budoucích prasklin, tedy (sub)mikro prasklin. V rámci tohoto projektu zvaného QMag používají kombinaci hned dvou kvantových magnetometrů. Jeden na bázi optically pumped magnetometers (OPMs), který vyniká extra vysokou sensitivitou a druhý na bázi NV center, který má zase lepší rozlišení.
A když už jsme u těch kvantových magnetometrů, tak by vás možná mohla zajímat další aplikace, na kterou jsem narazil na NATO konferenci o kvantových senzorech. Jedním se slibně se rozvíjející aplikací kvantových magnetometrů na bázi NV center je skenování mikroelektroniky za účelem detekce možných trojských koní umístěných přímo na čipu. Je to nedestruktivní a studuje to čip za běhu.
A máme to další tvrzení o teplé supravodivosti, tentokrát z Evropy. Než se to tom tady začnu rozepisovat, tak si ještě jeden až dva týdny počkáme, jak moc seriózní to je.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.