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

Obrázek týdne: průzkum potenciálu jednotlivých typů qubitů. Kredit: Quantum Threat Timeline Report 2020

Kvantové počítače

Cambridge Quantum Computing vydalo verzi 0.7 jejich softwarové platformy t|ket>. Změny jsou v licencování (nyní je to free), podpora a integrace do Azure Quantum od Microsoftu, podpora IF kondicionálu pro kvantové počítače od Honeywell či podpora pro měření qubitu uprostřed kvantového obvodu pro kvantové procesory od IBM.

Novou verzi své softwarové platformy vydalo i Xanadu, konkrétně Pennylane v0.14.0 a pár vylepšeními a přibyl i plugin pro podporu platformy Orquestra od firmy Zapata.

1QBit vyvíjí platformu pro chemické simulace pod názvem QEMIST pro rychlé a přesné simulace základních stavů. QEMIST začne také být dostupný pro některé uživatele v rámci Azure Quantum.

Již je to už nějaký čas, co se Google vytasil se svým 53-qubitovým procesorem Sycamore. Nyní vyšel článek, který popisuje použití QAOA optimalizační metody na tomto procesoru. Vlastně neaplikovali QAOA na nějaký konkrétní problém jako spíše se zaměřili na samotné vylepšení QAOA, potlačení šumu, atp.

Origin Quantum, společnost z Číny, oznámila spuštění prvního čínského kvantového operačního systému s názvem Origin Pilot OS. Tento OS bude součástí kvantového cloudu od Origin Quantum. Pro zajímavost, první kvantový OS byl vyvinut v Cambridge v roce 2015.

V posledním článku o IBM a jeho plánech jsme mluvili i o budoucí možnosti provést měření a reset qubitu i v průběhu kvantového obvodu. Nyní se na svém blogu o této možnosti více rozepsalo i IBM. Jen pro zajímavost. I taková operace resetu qubitu má svoji chybovost.

Ukázka měření a resetování qubitu uprostřed kvantového obvodu.

Na cestu do kvantového světa se už vydává i společnost Cisco. A to formou, že vypsalo výzvu, kde nabízí granty na kvantové projekty, které by se nějak mohly týkat zájmům Cisca.

IBM a ExxonMobil spojili síly a zaměřili se na jeden velký optimalizační problém a tím je plánování cest obchodních lodí. V rámci výzkumu vyzkoušeli různé algoritmy, např. QUBO, VQE, QAOA.

Tohle bude zajímavé. Microsoft se zajímá o kvantové počítače již dlouhou dobu. Už v roce 2004 se rozhodl, že vsadí na tzv. topologické qubity. Ty teoreticky mají tu výhodu, že jsou mnohem odolnějším chybám. Microsoft postavil vlastní skupiny fyziků a investoval do výzkumu na Delft Technical University. V roce 2018 vyšel v Nature významný článek, který tvrdí, že byl pozorován a tím pádem po první potvrzena Majoranova částice. Což je základ pro topologické qubity. Nyní se však zdá, že v průběhu experimentu nastala chyba a ve skutečnosti se žádná Majoranova částice neobjevila. V nejbližší době na to vyjde nový článek a pravděpodobně bude stažen ten původní v Nature. A realistická očekávání pro budoucí objev Majoranovy částice nejsou moc optimistické. Otázka je, co teď Microsoft. Zaměří se na jiné qubity?

Kvantové sítě a kryptografie

Švýcarská firma Terra Quantum oznámila, že nalezla zranitelnosti v kvantově odolných (post-kvantové) šifrování. Konkrétně se jedná o AES šifrování, které se dosud považovalo za poměrně bezpečné. Terra Quantum tvrdí, že AES se dá rozlousknout z kvantovým annealerem s 20 000 qubity (zatím nejlepší od D-Wave má kolem 5 000 qubitů). Zároveň Terra Quantum představila své vlastní řešení pro kvantově odolnou kryptografii nazvanou „the superfast Boltzmann-Planck-protected secure information transmission“. Dodejme, že AES není opravdové post-kvantové šifrování, ani není uvažované v rámci probíhající standardizace v NIST. Jen se očekávalo, že by AES mohlo odolat kvantovým počítačům více, než se nyní ukázalo. Otázka je, jak jsou na tom ostatní symetrická šifrování, kde většina je považována za relativně bezpečná.

Risk Global Institute vydal report „Quantum Threat Timeline Report 2020“. Jedná se o update předchozích reportů. Tato série reportů je na bázi průzkumu mezi významnými osobnostmi v oboru. Stále panuje očekávání, že kvantový počítače faktorizují 2048 bitový klíč pod 24 hodin za 10-15 let. Další otázka byla, která technologie dosáhne první 100 qubitů: 1. supravodivé, 2. uvězněné ionty a 3. fotonové. Více najdete v reportu.

Naše články

IBM a jeho budoucí plány pro kvantové počítače