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

Obrázek týden: přehled kvantových inciativ ve světě. Kredit: CIFAR

Kvantová fyzika a informatika

Vědci z Lawrence Berkeley National Laboratory provedly experiment, kde využili tzv. qutrity a fyzikálně byl experiment motivován ohledně studia informací a černých děr. Qutrit je jako qubit, jen má o jeden stav více. To znamená, například, že umí být ve třech stavech zároveň. V experimentu použili i kvantové provázání, v podstatě velkou část základních elementů pro kvantový počítač. Kvantový počítač postavený na qutritech by byl ještě mocnější než qubitový. Ale je zde spousta výzev. Minimálně, celá matematika je mnohem složitější, a ani Blochova koule pro názorné zobrazení stavů qubitů by nestačila. Navíc je potřeba využití nějaký kvantový systém, který může být ve třech stavech a umíme je dobře změřit. Takže například spin elektronu nebo polarizace fotonu to nebude.

Fyzici se již několik desetiletí snaží detekovat signál, který by jevil známky toho, že byl vytvořen nějakou inteligencí. A dosud se nic nenašlo. Problém třeba může být v tom, že neznámé inteligentní bytosti používají kvantovou komunikaci a tím by unikaly naším současným detekčním technikám jako je SETI. Více na phys.org.

Kvantové počítače

Honeywell také konečně publikoval více detailů o tom, jak fungují jejich kvantové počítače na bázi uvězněných iontů.

Britské Cambridge Quantum Computing se spojil s německým German Aerospace Center na projekt, jehož cílem je vývoj lepších baterií, třeba například i pro budoucí elektrická letadla. Konkrétně jde o využití kvantových algoritmů pro řešení parciálních diferenciálních rovnic používaných pro 1D simulace lithium-iontových baterií. To by mělo pokračovat s plnými 3D simulacemi baterií.

QC Ware společně s bankou Goldman Sachs oznámili významný průlom v algoritmu pro ocenění finančních aktiv. V současnosti jsou tyto výpočty založené na Monte Carlo metodě. Výhled nového algoritmu je, že by mohly být až 1000 krát rychlejší než Monte Carlo a komerčně by mohl běžet na kvantových počítačích dostupných v následujících 5-10 letech.

Minulý týden jsme psali o projektu mezi Q-Ctrl a australskou vládou. Nyní na IEEE Spectrum vyšel článek, který detailněji popisuje, o čem projekt bude. Konkrétně by úkolem mělo být zjistit, jak zrychlit cestu dojíždějících pracovníků nebo školáků do měst z periférií nebo dopravu turistů ve městě.

Kvantové sítě a kryptografie

Izraelská společnost HUB Security představila HSM (Hardware Security Module) s integrovaným kvantovým generátorem náhodných čísel. HSM je v podstatě malý čip, který nativně generuje šifrovací a autentifikační klíče. Ty by měli s QRNG být více náhodné a tedy bezpečnější. HSM může být všude, od počítačů, mobilů, až po různá IoT a průmyslová zařízení.

QuantumCTek oznámila soutěž ohledně kvantové bezpečnosti. Úkolem pro soutěžící týmy bude implementovat různá řešení (QKD, post-kvantové šifrování, atd.) odolná proti kvantovým počítačům. Soutěž je cílená na univerzitní studenty.

Kvantové technologie

Poradenská společnost Deloitte vydala článek, který mapuje využití kvantových technologií. Článek přehledně a jednoduše vysvětluje různá využití pro různé sektory a pro ukázku popisuje různé ukázkové případy.

Konference, školy a vzdělání

IBM oznámilo, že i tento rok se opět uskuteční velmi úspěšná letní škola The Qiskit Global Summer School. Škola se uskuteční online ve dnech 12.-23. července a zaměří se na strojové učení. Registrace začnou 26. května.

Ostatní

University of Sydney dostalo grant v hodnotě 800 tisíc dolarů na studium etického použití kvantových technologií.

Spojené státy si dávají čím dál větší pozor ohledně sdílení informací ve vztahu k technologiím dvojího užití nebo přímo vojenského užití. To kromě například AI zahrnuje i kvantové technologie a jejich výzkum na amerických univerzitách. A aby na těchto projektech mohly spolupracovat i vědci z Japonska, tak na základě společné dohody Japonsko zpřísňuje pravidla výzkumu a jeho financování a spolupráci s jinými zeměmi. To bude obecně směr do budoucna. Už i EU v rámci nového programu Horizon označuje kvantové počítače jako technologii strategického významu a budou zde větší restrikce.

Kvantový byznys a investice

Po kvantovém inkubátoru Duality v Chicagu, se plánuje vznik dalšího inkubátoru Quantum Startup Foundry vedený University of Maryland. Služby a princip fungování by měl být podobný jako u Duality.

Čínská společnost QuantumCTek oznámila investici 120 milionů Juanů do nového R&D centra.

Chcete investovat do kvantového byznysu? Tak doporučujeme následující článek, který shrnuje rizika. Ve zkratce tu jsou rizika: současná valuace je vysoká a mohou přijít korekce; technologický risk že mnohé směry kvantových bitů časem selžou; riziko významného zpoždění dodání produktu; či souboj malých a velkých hráčů.

Kanadský institut pokročilých studií vydal publikaci, která mapuje národní kvantové iniciativy a strategie. Už 46 zemí na světě má nějakou formu národní kvantové strategie. ČR mezi nimi samozřejmě není. ČR je tam označena jako země bez významné iniciativy ale účastnící se v mezinárodních partnerství. To hlavně díky tomu, že jsme v EU. Přehled 15 ukázkových národních iniciativ najdete zde.