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

Kvantové počítače

IonQ představilo nový Quantum OS a Hybrid Services Suite, které přinášejí vylepšené možnosti pro podnikové zákazníky. Quantum OS nabízí modulární architekturu umožňující škálování v hybridním kvantovém ekosystému IonQ. Klíčová zlepšení zahrnují 50% snížení výpočetní režie, 85% snížení síťového zpoždění a až 100násobné zlepšení přesnosti díky nástrojům pro mitigaci chyb. Hybrid Services Suite, vytvořený ve spolupráci s NVIDIA, umožňuje integraci kvantových a klasických zdrojů přes cloud. Nabízí Workload Management & Solver Service pro snadnou správu hybridních úloh, novou funkci Sessions pro optimalizaci využití QPU času a IonQ SDK pro jednoduchou integraci s Quantum Cloud API.

Bleskovky: Francouzský Pasqal dodal svůj 100-qubitový kvantový počítač na bázi neutrálních atomů do Jülich Supercomputing Centre (JSC). # Po Taiwanu, IQM dodává svůj vzdělávací IQM Spark s 5 qubity i do Jižní Koreji. # Ve švýcarském QuantumBasel zase svůj kvantový počítač zprovoznil IonQ.

Amazon oznámil, že spouští NVIDIA Cuda-Q Platformu na svém kvantovém cloudu, Amazon Braket. Nejedná se jenom o simulátor kvantových počítačů, ale i software, které je velmi výkonný a obrovsky narůstá na popularitě.

Equal1 oznámilo pokroky v křemíkových kvantových procesorech a nového kryogenního čipu pro řízení kvantových systémů. Na 6-qubitovém čipu z kvantových teček vytvořeném CMOS procesem dosáhli 99,4% fidelity jedno-qubitových bran a 98,4% fidelity dvou-qubitových bran s rychlostmi 84 a 72 nanosekund. Nový čip UnityQ Quantum-System-on-Chip funguje při teplotách 300 mK, podporuje real-time korekci chyb a integruje Arm Cortex procesory pro řízení qubitů uvnitř kryostatu. Equal1 spolupracuje s ARM na rozšíření své technologie směrem k milionům qubitů, čímž se přibližuje k realizaci široce dostupných kvantových počítačů.

Společnost Alice & Bob představila plán, jak do roku 2030 dosáhnout 100 logických qubitů pomocí své technologie „cat qubitů“, která je odolná vůči bit-flip chybám (kdy se náhodně přepne 0 na 1 a naopak) a výrazně snižuje nároky na hardwarové zdroje. Plán zahrnuje postupné zlepšování fidelity qubitů, od aktuální Boson čipové série až po Graphene (2030) čipy, které umožní integraci 2000 cat qubitů do 100 logických qubitů s chybovostí na úrovni 10⁻⁶. Tato inovace využívá jednodušší jednorozměrné korekce chyb, čímž eliminuje složitosti běžných dvourozměrných přístupů a snižuje hardwarové nároky až 200krát. Technologie má potenciál zásadně posunout průmyslové využití kvantových výpočtů v oblastech, jako jsou finance, kybernetická bezpečnost a zdravotnictví, díky praktické implementaci odolných kvantových systémů.

Kvantový software a algoritmy

Centrum pro Kvantovou Společnost (CQS) ve spolupráci s Quantum Delta NL zahájilo iniciativu Quantum for Good Challenges, která podporuje vývoj kvantových aplikací s přínosem pro společnost. První soutěž se zaměřuje na využití kvantového snímání k řešení problému mikroplastů, klíčového tématu agendy OSN v oblasti životního prostředí. Mikroplasty, drobné částice plastů menší než 5 mm, představují hrozbu pro vodní ekosystémy a lidské zdraví, přičemž současné metody detekce často selhávají kvůli nedostatečné citlivosti. Soutěž začne Hackathonem na konci ledna 2025, v rámci dvouletého výročí CQS, a vyvrcholí během Mezinárodního roku kvantové vědy a technologií OSN, který bude zahájen 4. února v Paříži. Program zahrnuje workshopy, koučink, exkurze a networking s odborníky z akademické i průmyslové sféry, přičemž finále se uskuteční v květnu 2025. Studenti budou soutěžit o ceny ve výši 3 000 €, 2 000 € a 1 000 €, které mohou sloužit jako základní financování jejich projektů. Studenti se mohou registrovat zde.

Kvantová bezpečnost

Nizozemské organizace AIVD, CWI a TNO vydali druhé vylepšené a rozšířené vydání The PQC migration handbook. Za mě asi nejlepší průvodce pro přechod na post-kvantové šifrování, PQC.

AWS zahajuje přechod na post-kvantovou kryptografii (PQC). Tento proces bude probíhat ve fázích, přičemž první se zaměří na systémy komunikující přes nedůvěryhodné sítě, jako je internet. AWS již pět let implementuje experimentální verze algoritmů doporučených NIST, včetně CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium a SPHINCS+, ve svých otevřených knihovnách, jako je AWS-LC, a klíčových bezpečnostních službách, například AWS Key Management Service. Zde jde AWS výborným příkladem. Ze své praxe se hodně setkávám, že se lidé nejvíce okolo přechodu na PQC ptají na to, jak postupovat, když velcí hráči – dodavatelé také nejsou na PQC. A tohle je ta nejlepší odpověď.

Kvantové technologie

Už jste slyšeli slovo „qubot“? To je přece kvantový robot. Ještě nemáme pořádný kvantový počítač, natož kvantové AI, avšak lidské sny jsou mnohem dál. A nejen sny. Zde je jeden článek shrnující současný stav. Kvantová robotika je nově se formující obor, který kombinuje kvantové výpočty a umělou inteligenci za účelem vytvoření pokročilých robotických systémů. Tyto systémy, nazývané „quboty,“ využívají principů kvantové mechaniky, jako jsou superpozice a provázání, k překonání limitů tradiční robotiky, jako jsou omezené výpočetní možnosti, zpracování senzorických dat a real-time rozhodování. Vědci identifikují dvě hlavní oblasti výzkumu. První zahrnuje zlepšení stávajících robotických úkolů pomocí kvantových algoritmů, například pro navigaci a rozhodování. Druhá zkoumá integraci kvantových procesorů do robotických systémů, což by umožnilo komunikaci přes kvantové provázání a adaptivní interakce s prostředím.