Obrázek týdne: náčrt zařízení pro práci s chladnými atomy s využitím dielektrickým metamateriálovým optickým čipem.

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

Kvantová fyzika

Kvantové počítače budou vhodné hlavně pro simulace kvantových systémů. Tímto směrem se vydávají i vědci z Argonne National Laboratory a University of Chicago, kteří přišli s novým přístupem a využitím kvantových počítačů pro materiálový výzkum. Moderní materiálový výzkum zkoumá vlivy jednotlivých defektů a jejich možné využití pro kvantovou informatiku nebo kvantová měření.

Vědci z MIT v Nature představili další krok k univerzálnímu kvantovému procesoru. Za pomocí obrovského umělého atomu postaveného z supravodivých qubitů dosáhli stavu, kdy i vzdálené části kvantového procesoru mohou spolu komunikovat (vyměňovat kvantovou informaci), aniž by jsme o kvantovou informaci po cestě přišli.

Kvantové počítače

IBM si je vědomo nutnosti vzdělávání v oblasti kvantové informatiky a proto představilo nový program Quantum Educators Program, jehož cílem je dát větší prioritu v rámci přístupu ke kvantovým počítačům v cloudu IBM Quantum Experience vyučujícím a jejich studentům na všech možných úrovní (střední školy, univerzity), kteří se zaměřují na kvantové počítače. Program má sloužit i jako malá sociální síť, která by jednotlivé vyučující propojila.

Novou cloudovou platformu pro simulaci kvantových počítačů QUTE představila společnost CTIC, která již od roku 2019 budovala superpočítačovou kapacitu pro simulaci až 38 qubitů nebo až stovek qubitů s jistými omezeními.

Dosud, pokud se mluvilo o kvantovém strojovém učení, tak se mělo namysli klasické strojové učení aplikované na klasická data a využívalo nějaké urychlení pomocí kvantových algoritmů. Experti ze Skoltech aplikovali kvantové strojové učení na kvantová data (konkrétně simulace s fyziky pevných látek), a ukázali výhodnost takového přístupu. Protože pro klasická data největší zádrhel je tzv. data-readin problem, kdy klasická data se musejí „přežvýkat“ pro pochopení kvantovým procesorem.

Na blogu 1QBit je příspěvek, který popisuje další praktické využití kvantových počítačů a to pro předpověď počasí, které zahrnuje velké množství simulací ale i identifikování vzorců v naměřených datech. Ale s prvním komerčním nasazením přišlo už IBM minulý rok.

Kvantové technologie

Dnešní kvantové sonzory postavené na chladných atomech sice přinášejí mnohem přesnější měření, ale kvůli omezené možnosti transportu, jejich průmyslové využití je omezené. Tým vědců z UK Quantum Technology Hub Sensors and Timing přisli s novým vylepšením, který celé zařízení miniaturizuje celý systém na desetinu toho, než jako je tomu dnes. Chladné atomy jsou ovládané pomocí lasery a hlavně tato část se povedla zmenšit pomocí optických metamateriálů.

Kvantový byznys

IBM a University of Tokyo oznámili vytvoření Quantum Innovation Initiative Consortium (QIIC). QIIC je inovační konsorcium, které by mělo pomoci a akcelerovat spolupráci mezi průmyslem, akademickou sférou a vládními subjekty za účelem posunout Japonsko do čela kvantového světa. Člem jsou např. Keio University, Toshiba, Hitachi, Mizuho, MUFG, JSR, DIC, Toyota, nebo Mitsubishi Chemicals. Jen škoda, že takové snahy nejsou více i v Evropě.

Izraelský startup Classiq oznámil investice za 4 miliony dolarů. Classiq se zabývá vývojem softwarových nástrojů pro kvantové počítače, jejichž cílem je poskytnout abstraktnější vrstvu nad kvantovými obvody (quantum circuits) a tím pádem zpřístupnit funkcionality kvantových počítačů širší vrstvě vývojářů.