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

Kvantovky v česku

Asociace pro mezinárodní otázky vydala studii: „Čína jako riziko pro bezpečnost výzkumu: doporučení pro akademické a výzkumné instituce“. Jedná se o studii, která mapuje spolupráci českých, slovenských a rakouských vědců s Čínou a jak moc jsou ze strany Číny tyto projekty financované. Studie je důležitá z toho důvodu, že tato spolupráce mohou přesáhnout národní bezpečnostní rámec a čínská strana často tyto technologie používá pro vylepšování vojenských technologií a často porušuje intelektuální vlastnictví a patenty. Navíc zkušenosti ukazují, že jakmile čínská strana dosáhne svého, tak pak už jen minimálně komunikuje a nesdílí data. Což je hodně v rozporu k otevřenému přístupu k vědě v EU. Avšak k vlastní analýze. Jednou ze zkoumaných oblastí jsou kvantové technologie. Z výše jmenovaných tří zemí, Rakousko spolupracuje s čínskými vědci zcela nejvíce a to včetně kvantových technologií. Avšak i ČR se to nevyhýbá. I když oblasti kvantových technologií se to až tak moc netýká. Jsou zde zaznamenány jen dva kvantové vědecké výstupy, které byly plně placené čínskou stranou. I když v porovnání s Rakouskem toho možná zase v oboru nemáme až co tolik nabídnout. Na druhou stranu oblasti jako výzkum nových materiálů nebo chytrá robotika už číňany zaujaly více. Trochu obšírněji o tom píšou na Seznam Zprávy.

FJFI ČVUT spolu s asociací QWorld spouští online program QCourse514-1 “Quantum Programming and Computing!”. Jedná se 13 týdenní online kurz a deadline na přihlášky je dnes (tak zájemci honem honem). Určeno spíše pro univerzitní studenty, kteří mohou získat i kredity. Přihlášku najdete zde.

Kvantové počítače

Na Nature najdete článek, který popisuje nástup nových typů qubitů, které se třeba ještě před 3 lety moc neuvažovaly. Jedním z nich jsou qubity na bázi neutrálních atomů. O neutrálních atomech čteme a i tady píše čím dál častěji. Že by to něco naznačovalo? A úplně to stejné platí pro spinové qubity. Na konci článku píšou, že každý typ má své velké výhody. Na druhou stranu citují i věhlasného Pan Jian-Wei „je ještě příliš brzy říci, který kandidát vyhraje“.

Vědci z University of Sussex a Universal Quantum demonstrovali systém, kdy dokázali přenést qubit z jednoho kvantového čipu do druhého s naprosto bezkonkurenční přesností (spolehlivostí) i rychlostí. Konkrétně zde použili čipy s uvězněnými ionty, kde počet qubitů je limitován tím, kolik se jich na ten jeden čip vejde. Proto pro uvězněné ionty se uvažuje, že se bude skládat z jednotlivých modulů. Pokud se dva moduly dají přesně vedle sebe, tak pak pomocí elektrického pole lze přesouvat qubity. Fidelita takové operace je neuvěřitelných 99.999993% s rychlostí 2424 přesunů za sekundu. Tohle je důležitý krok k budoucím vícejádrovým kvantovým procesorům a tím i rychlejšímu škálování kvantových procesorů na více qubitů.

Pro ty z vás, kteří jsou už v oboru trochu více etablovaní, tak tady je seznam nejvýznamnějších konferencí pro rok 2023.

Kvantový software a algoritmy

Izraelský Classiq spouští globální program na podporu a výuku vývoje kvantového software a to ve spolupráci s Azure Quantum od Microsoftu. Program je určený hlavně univerzitnímu výzkumu a výuce.

Kvantové sítě

Čínští vědci opět jdou dál v oboru kvantové komunikace. Nyní experimentálně demonstrovali tzv. MP-QKD protokol, tedy tzv. mode-pairing QKD. Jedná se o typ MDI-QKD (Measurement Device Independent) protokolu, který funguje na principu interferometru. Ve výsledku tento protokol je jednodušší a rychlejší, ale technologicky je to, tedy byla, výzva, kterou se podařilo překonat. Nyní pro metropolitní sítě má tento protokol kvadratické zrychlení v tzv. key rate. Navíc metoda funguje i na dlouhé vzdálenosti, kde testovali 304 km normální optikou a 407 speciální nízko ztrátovou optikou se zrychlením údajně až tři řády.

Kvantová bezpečnost

Jedním z moderních a velmi dynamických průmyslů je i vesmírný průmysl, kde jsou i značné aktivity u nás. Ale i zde je extrémně důležité mít vhodné zabezpečení a to ani ne tak pro přenos dat jako služby, jako spíše pro tzv. TTC (telemetry, tracking and controls) komunikaci, tedy vlastní řízení satelitů. Ty se totiž stávají čím dál lákavějším cílem hackerů státních i nestátních. Pěkně se o tom rozepisují tady.

Harvest Now, Decrypt Later (HNDL), tedy kvantový útok, kdy dnes posbíráme hodnotná data a v budoucnu je rozšifrujeme je velkým strašákem. Tady v tomto článku pak jdou více do detailů a rozebírají HNDL útok z různých perspektiv s různými předpoklady. Velmi zajímavé čtení.

Kvantové technologie

Kvantové senzory je poměrně dost blízká budoucnost. Nicméně práce s nimi nebude lehká, zvláště mimo pěkné kontrolované prostředí laboratoří. Minimálně bude potřeba pravidelná kalibrace a charakterizace. A zde je obrovský prostor pro strojové učení, konkrétně zpětnovazebné učení. Vlastně na tom už nějaký čas dělá i Q-Ctrl. Velká část budoucích kvantových senzorů bude spjata s nějakou formou umělé inteligence, později možná i tou kvantovou.

Quantum Computing Inc. získala sub zakázku od NASA na testování svého kvantového LiDARu (něco jako laserový radar), který může detekovat vracející se fotony až na úroveň jednotlivých fotonů. Tuto technologii QCI získalo akvizicí společnosti QPhoton, které pracovalo na různých fotonických kvantových projektech, nejen pro kvantové počítání, ale i pro sítě nebo senzory. Konkrétně tento LiDAR by měl být umístěný na satelitu a měřit počasí, konkrétně množství sněhu včetně velikosti sněhových částic, což pak umožňuje poskytnout předpovědi, jak velké množství vody lze očekávat při tání.

Kvantový byznys, investice, granty

Rigetti má problém na burze. Není to tak dlouho, co Rigeeti vstoupilo na burzu pomocí SPAC (tedy, že se spojili se společností, která už na burze je zalistovaná a určená právě k těmto účelům). Pokud si pamatuji, na začátku byla cena akcií kolem 10 USD za kus. Nyní Rigetti dostalo výstrahu, že pokud do 24. července nebudou její akcie nad hodnotou 1 USD po dobu minimálně alespoň deseti pracovních dní, tak budou její akcie staženy z NASDAQ burzy.

Oxford Quantum Circuits v rámci druhého investičního kola získalo zhruba 1M USD.

Čínská společnost TURINGO získala v investiční sérii A stovky milionů jenů. TURINGO pracuje na fotonických kvantových počítačích a celém ekosystému kolem nich. Byla založena v únoru 2021.