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

Kvantové počítače

Výzkumníci z University of Chicago, Harvard University, Stony Brook University a společnosti Quantinuum poprvé experimentálně předvedli, že exotické kvazičástice známé jako neabelovské anyony (non‑Abelian anyons) mohou realizovat kompletní univerzální sadu kvantových operací potřebných pro obecné kvantové výpočty. Na procesoru Quantinuum H2 vytvořili pomocí 54 fyzických qubitů topologické qutrity založené na symetrii S3 a ukázali, že kombinace dvou operací, tzv. braidingu (vzájemného obcházení anyonů) a fúze (slučování anyonů), umožňuje provádět libovolné kvantové výpočty. Výsledek je významný nejen z hlediska teorie, ale i z hlediska praktické cesty k fault‑tolerantním kvantovým počítačům, protože naznačuje možnost obejít extrémně nákladný proces výroby a destilace tzv. magic states, který dnes představuje jednu z největších režijních zátěží kvantové korekce chyb. Autoři navíc experimentálně ukázali, že neabelovské anyony mohou magic states vytvářet přímo pomocí topologických operací. Přestože zatím nešlo o systém s plnou korekcí chyb, studie představuje důležitý důkaz proveditelnosti alternativního „topologického“ přístupu ke kvantovým počítačům, který by v budoucnu mohl nabídnout efektivnější cestu k rozsáhlým univerzálním kvantovým systémům.

Tým pod vedením University of Vienna a Vienna Center for Quantum Science and Technology (VCQ) poprvé v historii úspěšně provozoval programovatelný kvantový fotonický procesor přímo na oběžné dráze Země. Experiment běžel na 3U nanosatelitu na platformě D-Orbit ION SCV, která byla vynesena raketou SpaceX Falcon 9 do výšky přibližně 510 km. Navzdory vibracím při startu, radiaci a tepelným cyklům ve vesmíru systém během osmi měsíců úspěšně generoval jednotlivé fotony, manipuloval s nimi a detekoval je, přičemž poprvé ve vesmíru demonstroval programovatelné kvantové zpracování informací včetně dvoufotonové Hong‑Ou‑Mandelovy interference a realizace programovatelných maticových operací s klasickou věrností 0,949. Kompaktní zařízení vážilo pouhých 9,8 kg, spotřebovávalo přibližně 10 W a obsahovalo šestimódový integrovaný fotonický čip s 15 Mach‑Zehnderovými interferometry. Význam výsledku spočívá v tom, že kvantové technologie ve vesmíru se poprvé posunuly od pouhé distribuce kvantových stavů, například pro satelitní QKD, k aktivnímu zpracování dat přímo na palubě družice. To do budoucna otevírá možnost provádět kvantově inspirovanou analýzu snímků zemského povrchu či předzpracování dat ještě před jejich odesláním na Zemi.

D-Wave Quantum Inc. rozšířila svou strategii za hranice kvantového annealingu spuštěním beta programu pro nový simulátor kvantových výpočtů v hradlovém modelu (gate-model), který je dostupný prostřednictvím cloudové platformy Leap a vývojového prostředí Ocean SDK. Simulátor umožňuje emulaci až 21 qubitů a je založen na architektuře supravodivých dutinových qubitů typu dual-rail (DRQ), která převádí dominantní chyby způsobené ztrátou fotonů na detekovatelné chyby typu výmaz („erasures“), což může výrazně snížit režii kvantové korekce chyb. Uživatelé mají k dispozici jak ideální režim pro rychlý vývoj algoritmů, tak režim hardwarové emulace využívající simulace Monte Carlo realistického šumu, chyb a řídicí logiky. Do pilotního programu se zapojily organizace jako BBVA, FirstQFM, Florida Atlantic University a Jülich Supercomputing Centre, které budou testovat aplikace od kvantového strojového učení po finanční modelování.

Kvantový software a algoritmy

Výzkumníci z Oak Ridge National Laboratory představili nový kvantový algoritmus nazvaný LuGo, který řeší jeden z hlavních problémů kvantového modelování proudění tekutin: extrémní počet kvantových hradel potřebných pro simulace. Místo toho, aby většinu výpočtů prováděl přímo na kvantovém procesoru, LuGo přesouvá větší část práce do klasické předzpracovací fáze a teprve poté data kóduje do kvantového obvodu. Díky tomu se podařilo snížit počet potřebných kvantových hradel z přibližně 2 milionů na 91 tisíc, tedy o více než 95 %. Algoritmus byl vyvinut s využitím superpočítače Frontier, ověřen v klasických simulacích a testován na kvantových systémech společností Quantinuum, IBM a IQM. Práce navazuje na dřívější výzkum využívající algoritmus HHL pro řešení rovnic proudění typu Hele‑Shaw a v budoucnu by mohla přispět k přesnějším simulacím v oblastech jako mikrofluidika, proudění podzemních vod, porézní média nebo turbulence. Výsledek zároveň získal ocenění R&D 100 Award 2026 a ukazuje, že chytré hybridní propojení klasických a kvantových výpočtů může výrazně urychlit cestu k praktickým vědeckým aplikacím kvantových počítačů.

Izraelská společnost Classiq představila nový nástroj Fault Tolerance Engine, který propojuje návrh kvantových algoritmů s požadavky budoucích fault‑tolerantních kvantových počítačů. Nástroj převádí optimalizované logické kvantové programy do konkrétních plánů běhu zohledňujících fyzické qubity, kvantovou korekci chyb, routování, plánování operací, dobu výpočtu i akumulaci chyb na cílovém hardwaru. Na rozdíl od tradičních odhadů založených na teoretických vzorcích generuje architektonicky specifický plán spuštění a z něj přímo odvozuje požadované zdroje, včetně počtu fyzických qubitů, potřebné vzdálenosti kódu, počtu cyklů korekce chyb či nákladných T‑hradel a magic states. Díky tomu mohou vývojáři posoudit nejen to, zda algoritmus funguje, ale i zda je realisticky proveditelný na konkrétní fault‑tolerantní architektuře a které hardwarové parametry představují hlavní překážku jeho praktického nasazení.

Kvantová bezpečnost a kvantové sítě

Telekomunikační operátor CTM a společnost Huawei oznámily spuštění toho, co označují za první integrovanou IP síť na světě kombinující kvantovou distribuci klíčů (QKD) přímo s komunikační infrastrukturou. Nová síť v Macau má sloužit jako základ kvantově zabezpečené komunikace pro vládní organizace, finanční instituce a provozovatele kritické infrastruktury v oblasti Greater Bay Area. Na rozdíl od tradičních QKD řešení, která fungují jako samostatná překryvná vrstva, nová architektura integruje kvantové, vyjednávací a komunikační kanály do jednotné IP sítě, což má zjednodušit nasazení a snížit provozní náklady. Projekt je součástí širší čínské strategie budování kvantově odolné infrastruktury a reaguje na obavy z budoucích kvantových počítačů schopných prolomit dnešní kryptografii.

Cloudflare oznámil záměr stát se veřejnou certifikační autoritou (CA) a vybudovat novou infrastrukturu pro web připravenou na éru kvantových počítačů. Nová služba bude vydávat jak klasické TLS certifikáty, tak i postkvantové Merkle Tree Certificates (MTC), které mají řešit jeden z hlavních problémů postkvantové kryptografie: výrazně větší velikost digitálních podpisů a s tím spojenou zátěž pro webovou infrastrukturu. Součástí strategie je také akvizice důvěryhodného root certifikátu od společnosti GlobalSign a žádost o zařazení do programů důvěryhodných kořenových certifikátů společností Google, Apple, Microsoft a Mozilla, aby byly certifikáty okamžitě důvěryhodné i na starších zařízeních. Cloudflare prezentuje projekt jako významný krok v přípravě internetu na hrozbu „harvest now, decrypt later“, kdy útočníci již dnes ukládají šifrovaná data s cílem dešifrovat je v budoucnu pomocí kvantových počítačů. MTC, na jejichž standardizaci se Cloudflare podílí v rámci IETF, mají navíc umožnit postkvantové zabezpečení bez výrazného zpomalení TLS spojení a podle firmy dokonce mohou některé operace zrychlit oproti tradičním certifikačním řetězcům. Produkční nasazení postkvantových certifikátů se očekává v průběhu roku 2027.

Kvantový byznys, investice a politika

Švýcarský startup Qambria získal v pre-seed kole investici ve výši 2 milionů CHF. Qambria pracuje na infrastruktuře pro řízení kvantových počítačů.

Kanadská společnost Quantum eMotion (QeM), vyvíjející kvantově bezpečná řešení založené na kvantových generátorech náhodných čísel (QRNG), oznámila akvizici kyberbezpečnostní firmy Plurilock Security za přibližně 23,8 milionu USD. Cílem transakce je spojit kvantově bezpečné kryptografické technologie QeM s etablovanou zákaznickou základnou, bezpečnostními nástroji řízenými AI a vládními zakázkami společnosti Plurilock v Kanadě, USA a v rámci NATO.

NATO Quantum Technology Roadmap, schválená členskými státy 30. července 2026 a zveřejněná 29. září, převádí dosavadní kvantovou strategii Aliance do konkrétního harmonogramu vojenských testů a bezpečnostních projektů. Roadmapa se zaměřuje na tři hlavní oblasti: kvantové výpočty, kvantovou komunikaci a kvantové senzory, přičemž počítá s námořními zkouškami kvantových senzorů v letech 2026 až 2027 v rámci projektu QUESTOR, prvním vyhodnocením vojenských pilotních projektů v roce 2027 a spuštěním pilotní kvantově odolné komunikační linky mezi sídlem NATO v Bruselu a velitelstvím SHAPE v Mons do konce roku 2027. Součástí plánu je také přechod na postkvantovou kryptografii, vývoj standardů, vzdělávání vojenského personálu a návrh aliančního přístupu ke kvantovým výpočetním zdrojům. NATO současně zdůrazňuje propojení kvantových technologií s umělou inteligencí, vesmírnými systémy a navigací v prostředích bez GPS. Aliance však zatím neslibuje plošné operační nasazení, protože další kroky budou záviset na výsledcích experimentů a technickém pokroku.