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

Kvantová informatika a fyzika

Vědci z Purdue University publikovali v Science nový pokrok v kvantových náhodných procházkách za pomoci integrovaných fotonických obvodů. Výhoda tohoto řešení, vůči většině kvantových počítačů spočívá v tom, že funguje při pokojové teplotě. Kvantové náhodné procházky lze uplatnit např. pro prohledávání nestrukturovaných dat, tzv. big data.

Výzkumníci z University of Alberta vyvinuli technologii pro přenos kvantové informace z mikrovlnného fotonu na optický foton za pomocí plynu atomů, který funguje jako prostředník. Význam to může mít pro kvantové sítě – přechod z bezdrátových na optiku nebo pro některé typy kvantových počítačů.

Kvantové počítače

Většina uplatnění kvantových počítačů jsou zatím v rovině teorie nebo konceptů. O jednom takovém konceptu, kde plánují využít kvantové počítače v agrikultuře si můžete přečíst v rozhovoru s šéfem boltz.ai.

Honeywell veřejně zpřístupnil svůj kvantový počítač Honeywell System Model HØ pro komerční účely. Tento systém je postavený na uvězněných iontech, obsahuje 6 qubitů a přesnost je 99.2%. Pro samotné využití je potřeba kontaktovat přímo Honeywell. Nebo použít platformu partnera, jako je Azure Quantum.

Elyah, startup ze Spojených Arabských Emirátů, zpřístupnil svůj online nástroj pro vizuální návrh kvantových obvodů. Zdarma je možnost využít až 6 qubitů, jen návrh. Placený umožní návrh pro 100+ qubitů a simulace až pro 30 qubitů.

QC Ware vypustil novou verzi cloudového systému Forge. Nová verze přináší významné zlepšení v oblasti kvantového strojového učení, které je nyní rychlejší a přesnější. Kromě strojového učení se Forge zaměřuje na simulace v chemii a optimalizace pro D-Wave.

Kvantová kryptografie a kvantové sítě

Již od roku 2017 NIST (americký úřad pro standardizaci) hledá standard pro kvantovou (kvantově odolnou) kryptografii (post-quantum cryptography). Nyní se hledání dostálo do třetí fáze, kde je sedm kandidátů a 8 alternativ. Alternativy jsou algoritmy, které mohou být za jistých okolností lepší, než kandidáti, ale vyžadují detailnější analýzu. Finální doporučení pro kvantově odolné algoritmy by mělo padnou v roce 2022. Standardizace je důležitá, aby 1) zde byl nějaký standard a různá zařízení/software různých výrobců mohly spolu komunikovat a 2) je potřeba ověřit bezpečnost a upozornit na možná slabá místa – protože nejhorší by bylo zavést kvantově odolné šifrování, kde by byly chyby v implementaci takové, že to prolomí i klasickými počítač.

Americká ministerstvo energetiky (DoE), pod které v USA spadají výzkumné instituce a laboratoře, zveřejnilo plán na americký kvantový internet (U.S. Quantum Internet). Hlavní využití je dvojí. Kromě kvantové distribuce sítě, tak i možná důležitějším je možnost propojení kvantových počítačů do cloudu (více si přečtěte v našem seriálu).

Kvantové technologie

Jednou z významných kvantových technologií jsou SQUID (supravodivé kvantové interferenční zařízení) využívané např. pro nejcitlivější měření magnetických polí. Výzkumníci z Los Alamos National Laboratory přišli s vylepšeným SQUID za bázi neutrálních atomů (ty současné využívají elektrony). Toto nové SQUID zařízení nedetekuje magnetické pole, ale je citlivé na mechanickou rotaci, což je důležité pro kvantovou inerciální navigaci.

Britské National Cyber Security Centre (NCSC) vydalo své stanovisko ke kvantové distribuci klíče (QKD) a kvantovým generátorům náhodných čísel (QRNG). V obou případech se NCSC staví k technologiím kriticky. V případě generátoru náhodných čísel, ty klasické, tedy pseudo-náhodné generátory jsou zcela dostačující. V případě QKD kritizují nároky na hardware a varují před správnou implementaci autorizace koncových bodů. Co naopak doporučují, je kvantově odolná šifrování.

Kvantový bysnys

Izrael, v rámci ozdravovací kůry z COVID, plánuje investovat do technologického pokroku, v rámci čeho chce pro roky 2020-2025 investovat 360 milionů dolarů i do kvantových technologiích.

Bílý dům oznámil další velkou podporu kvantových technologií. Konkrétně se jedná o 75 milionů dolarů rozdělených na tři díly pro University of Colorado (kvantové senzory), University of Illinois Urbana-Champaign (kvantové sítě) and the University of California, Berkeley (kvantové počítače).

Naše články

Azure Quantum Developer Workshop: Dne 16. července proběhl Azure Quantum Developer Workshop, jehož cílem bylo širší odborné veřejnosti představit platformu Azure Quantum…