Pravidelný týdenní přínos vybraných novinek ze světa kvantových počítačů, kvantových sítí a komunikace, kvantových technologií a kvantového byznysu.

Obrázek týdne: experimentální sestava pro generování stlačených Gaussovských stavů pro fotonický kvantový počítač Jiuzhang.

Kvantové počítače

IBM vyhlásilo soutěž pro IBM Quantum Awards: Open Science Prize, kde lze vyhrát až 100 000 dolarů. Cílem je do 16. dubna řešení dvou palčivých problémů, ehm vlastně výzev, současných supravodivých qubitů. Jeden problém se týká vylepšení SWAP operace, kterou lze implementovat na úrovni řízení signálů jednotlivých qubitů. Druhou výzvou je postavit kvantový obvod reprezentující co největší graf na procesoru ibmq_casablanca.

IBM tento týden oznámilo nové služby v cloudu, kde se jedna týká kvantových technologií. Jedná se o podporu pro kvantové odolné šifrování založené na open-source nástrojích jako jsou CRYSTALS a OpenQuantumSafe.

Již v minulosti jsme psali o Unitary Fund. Jedná se o organizaci, která podporuje menší open-source projekty částkou 4000 dolarů. Každý si může podat žádost. Nyní se Unitary Fund domluvil s IBM, že ti, kteří obdrží grant budou mít i nějaké ty výsady u IBM, jako je větší množství jobů ve frontě nebo přístup ke kvantovým procesorům, které ještě nejsou volně přístupné (více qubitů, více fidelity).

Atos přišel s novou metrikou, jak porovnávat kvantové počítače nazvanou Q-score. Samotné Q-score se vypočítá z benchmarku, kdy se na daném kvantovém počítači řeší optimalizační problém, konkrétně tzv. Max-Cut Problem, podobný problému obchodního cestujícího. Samotné skóre odpovídá počtu proměnných, kolik jich daný kvantový počítač zvládl vyřešit. V prvním kvartálu 2021 by Atos měl poskytnout open-source nástroje pro měření Q-score.

Čím dál tím více se mluví, že i Amazon pracuje na vlastním kvantovém počítači. Zatím má Amazon kvantový cloud napojený na kvantové počítače třetích stran a dává smysl si postavit i vlastní. Prostředky na to má. Povídačky jsou založené na pracovních inzerátech a i na popisku na LinkedIn některých kvantových výzkumníků. Amazon věc oficiálně nekomentuje. Za základě toho, jací lidé jdou pro Amazon pracovat, tak se bude nejspíše jednat o kvantových počítače založený na supravodivých qubitech.

Rusko zakládá národní kvantovou laboratoř. O tom jsme už psali minulý týden. Nyní máme i víc informací. Má se jednat o konsorcium soukromých firem a akademické sféry podobně jako tomu je na západě. K centru se připojí sedm organizací, např. ROSATOM, Skolkovo Foundation, P. N. Lebedev Physical Institute a další. Součástí je výstavba laboratoří a nano fabriky ve Skolkovo, či nové programy na školách o kvantové informatice. Záměrem je pracovat na kvantových počítačích s qubity z uvězněných iontů, supravodivé, neutrálních atomů a fotonů. Také tu je plán širší podpory start-upů, které vzniknou.

Riverlane do světa vypustil první verzi svého kvantového operačního systému Deltaflow.OS.

Intel oznámil práce na druhé generaci Horse Ridge II čipu pří řízení supravodivých qubitů pracující při teplotě 3 Kelviny. Ve zkratce, druhá generace zvládne více práce, tedy ovládat více qubitů, má více digitálně-analogových převodníků nebo nový digitální zpracování signálu. Technologie bude stejná, 22 nm FinFET.

IBM oznámilo dosažení Quantum Volume 128 pomocí IBM Q ontreal čipu a vyrovnalo tak stejnou hodnotu Quantum Volume od Honeywell. Vlastně na stejném čipu IBM oznámilo své předchozí rekordy 32 a 64. Lepších hodnot Quantum Volume je dosahováno hlavně na softwarové úrovni a zlepšení řízení qubitů. Více o Quantum Volume tady.

Tým čínských vědců z různých institucí oznámil a publikovali v Science, že postavili fotonický kvantový počítač a ihned dosáhli kvantové nadvlády (quantum supremacy). Počítač se nazývá Jiuzhang. Nicméně ona kvantová nadvláda platí jen pro tzv. Gaussian boson sampling a to je i jediná úloha, kterou kvantový počítač zvládne. Gaussian boson sampling (touto problematikou se zabývají i na FJFI ČVUT) je úloha specifická pro fotonické qubity. Jedná se o vytvoření několika Gaussovských stavů a jejich změření. Pointa je v tom, že simulace na klasickém počítači je velice složitá. To co spočítali Číňané za 200 sekund by na klasickém počítači trvalo 2.5 miliardy let. Avšak nejedná se o univerzální kvantový počítač.

Kvantový byznys a investice

Konsorcium kolem Quantum Inspire (první evropský kvantový cloud) dostal další grant v hodnotě 4.5 milionů eur pro podporu komercionalizace kvantových počítačů.