Obrázek týdne: Amazon Braket dostupný na AWS

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

Kvantová fyzika

Vědci z University of Chicago přišli na způsob, jak zhruba 10 000 krát prodloužit dobu koherence kvantového stavu. Doba koherence neboli doba života qubitu je jedna z klíčových vlastností, která nakonec udává reálné schopnosti kvantového počítače. Kvantový stav dekoheruje většinou pod vlivem interakce s okolím, jako jsou tepelné fluktuace, vibrace nebo elektromagnetický šum. Z toho důvodů spousta návrhů pracuje kolem absolutní nuly, kde většina těchto vlivů je potlačena. V této práci jdou výzkumníci na věc jinak. Systém vystaví přesně kalibrovanému měnící se mu magnetickému poli. To vede k rychlé rotaci spinu systému, které je pak méně náchylný vnějším vlivům.

Kvantové počítače

Archer Materials oznámil pokrok v čipu pro řízení qubitu pro svůj kvantový procesor 12CQ, který by měl pracovat při pokojové teplotě, který by měl využít polovodičů a postavený na spinu elektronu. Většina kvantových procesorů pracuje při teplotách kolem absolutní nuly. Otázka je, jestli se kvantový procesor při pokojové teplotě podaří postavit a druhá otázka je, jak bude spolehlivý.

Amazon oznámil, že svůj Amazon Braket otevřel široké veřejnosti. Amazon sice nemá vlastní kvantové počítače (alespoň zatím), ale i tak postavil cloudovou službu, skrze kterou mohou uživatelé spustit své kvantové algoritmy na kvantových počítačů partnerů. V současnosti se jedná o kvantový annealer od D-Wave, kvantový procesor od Rigetti postavený na supravodivých qubitech a od IonQ postavený na uvězněných iontech. Způsob monetizace je podobný jako na zbytku AWS a to na základě výpočetního času / počtu spuštění.

Kvantová kryptografie a sítě

Jedná z mála opravdu praktických nasazení kvantové distribuce klíče funguje v Japonsku, kde se používá pro přenos genomů mezi laboratoří a centrální výpočetním střediskem.

ETSI, Evropská organizace pro standardizaci, vydala report s doporučeními ohledně kvantově-odolného šifrování. Report je vlastně návod, jak na takové kvantově odolné řešení přejít. Skládá se ze tří částí, první je průzkum infrastruktury a definování rozpočtu. Druhá fáze je pak detailní plánování a poslední fáze je pak vlastní migrace na kvantově odolné šifrování. Vlastní report najdete zde.

Výzkumníci z jihoafrické University of Witwatersrand představili teoreticky a demonstrovali experimentálně nové schéma pro bezpečné kvantové sdílení informace pro až 10 účastníků. Což je zatím nejvyšší počet účastníků. Poznamenejme, pro klasické QKD se uvažují jenom dva účastníci.

Dle analýzy od Inside Quantum Technology, globální trh s QKD by mohl dosáhnout 850 milionů USD v roce 2025 a 4 miliardy USD v roce 2029. Analytici neočekávají reálné nasazení ve větším měřítku alespoň do roku 2025. Prvními zákazníci budou společnosti, které dělají kontrakty pro vlády. Dalšími zákazníci mohou být výzkumná a vývojová centra, kde je potřeba řádně hlídat data a know-how.

Kvantové technologie

A technologie založené na chlazených atomech se nám rozjíždí. Další praktickou aplikací, na které se pracuje je projekt Gravity Delve. Jedná se o kvantový gravimetr založený na interferenci atomů. Projekt má za cíl vyvinout takový senzor, který půjde bez problémů použít mimo kontrolované laboratoře a jedny z prvních aplikací je pro geoprůzkum možné ropy a jiných minerálů podzemí.

Vědci z Chinese Academy of Sciences představili teoreticky i experimentálně způsob, jak charakterizovat kvantově provázané fotony ve frekvenční oblasti. Fotony nemusejí kvantově provázané jenom svojí polarizací, ale i frekvencí. Toho se využívá ve kvantové spektroskopii nebo kvantových hodinách.

Kvantový byznys

Lze kvantové počítače již reálně komerčně využít? Toť otázka ne za milion, ale za mnohem více. Jsou zde kvantové firmy, které vás budou přesvědčovat že ano. Pak je zde spousta skeptiků, kteří říkají, že možná, ale jen možná v budoucnu. Rozebrat se to snaží na Forbes. Odpověď tam zní ano, ale že by byli nějak extra konkrétní, to ne.