Kvantové počítače
IQM Quantum Computers a Fraunhofer FOKUS poprvé dosáhly úplné gate-level kompilace Shorova algoritmu na kryptograficky relevantní škále 2048bitových klíčů pomocí Eclipse Qrisp 0.8. Kompiler dosahuje výkonu přibližně 109 hradel za sekundu prostřednictvím paralelizovaných smyček pro odhad zdrojů. Qrisp je open source framework s rozšířeným abstraktním přístupem, který umožňuje přirozený popis kvantových algoritmů. Nová třída BlockEncoding umožňuje NumPy-style maticové operace pro neunitární transformace. Framework integruje MLIR dialekt pro propojení s klasickou optimalizační infrastrukturou a integraci se Stim nástrojem pro extrakci obvodů kvantové korekce chyb. Součástí jsou také implementace algoritmů Lanczos (odhad základního stavu) a QDrift (simulace Hamiltoniánu). Zaměření na fault-tolerantní systémy obecně naznačuje, že výsledky nejsou závislé na konkrétní hardwarové architektuře. Konkrétní čísla zatím nebyla zveřejněna.
IQM bude dodávat systém IQM Radiance s 54 qubity do Galaxy Systemy Informatyczne, polské IT služby se sídlem v Zielené Góře. Jde o první privátní podnik, který si koupil kvantový počítač od IQM, dosud se firma zaměřovala na akademické a národní laboratoře. Systém používá supravodivou architekturu transmon qubitů s laditelnými vazbami (tunable couplers) a bude nainstalován ve čtvrtém čtvrtletí 2026 v datovém centru Galaxy, kde bude integrován se stávající superpočítačovou infrastrukturou. Galaxy plánuje využívat systém pro aplikace v kosmických technologiích, finančním modelování trhu a optimalizaci energetických sítí. Strategií je zachovat vyhrazené prostředí pro interní výzkum a bezpečné zpracování dat a snížit závislost na cloudových kvantových službách. IQM doposud prodal 21 systémů 13 zákazníkům, patří mezi ně i ostravské IT4Innovations.
Kvantový počítač IQM
Rigetti Computing vydala Cepheus-1–108Q, první gate-based kvantový procesor s více než 100 qubity dostupný na AWS prostřednictvím Rigetti Quantum Cloud Services a Amazon Braket. Systém používá modulární architekturu dvanácti propojených devítiqubitových chipletů. Technické specifikace: 99,1% mediánová fidelita dvouqubitových hradel, 99,9% jednoqubitová fidelita, gate speed ~60 nanosekund. Prototypové CZ hradla dosahují až 99,9% fidelity za 28 nanosekund. Rigetti plánuje do pozdního 2026 dosáhnout 99,5% dvouqubitové fidelity. Cepheus-1–108Q je určen pro aplikace v materiálovém inženýrství, optimalizaci a kvantové simulaci vyžadující širší a hlubší výpočty. Přístup přes cloud s podporou OpenQASM 3.0 usnadňuje integraci.
Kvantová bezpečnost a komunikace
Quantum Computing Report publikoval analýzu Decryption Threshold. Jde o reanalýzu kvantové hrozby pro blockchain infrastrukturu založenou na nejnovějších výzkumech od Google Quantum AI, Oratomic a Alice & Bob. Podle konsolidovaných výsledků je dramatické snížení odhadovaných zdrojů potřebných k prolomení eliptické křivky secp256k1 (kterou používají Bitcoin a Ethereum). Google odhaduje 1 200 až 1 450 logických qubitů a zhruba 500 tisíc fyzických qubitů v supravodivé architektuře na devět až 23 minut. Oratomic navrhuje asi tisíc logických qubitů na neutrálních atomech, se zhruba 26 tisíci fyzickými qubity ale vyžaduje kolem dní. Alice & Bob kombinuje přístupy na asi tisíci logických qubitech a 100 tisíci fyzických qubitech za asi devět hodin. Tyto odhady jsou řádově nižší, než uváděla dosavadní literatura. Analýza rozlišuje útoky on-spend (derivace klíče během přenosu — zranitelný Bitcoin s desetiminutovým intervalem bloků) a útoky at-rest na spící aktiva (historické peněženky s exponovaným veřejným klíčem, přibližně 1,7 milionů BTC). Klíčové je, že fast-clock systémy (supravodivé, fotonické) by mohly útok zvládnout během bitcoinového bloku, zatímco slow-clock (iontové pasti) nikoliv. Článek doporučuje okamžitou migraci na postkvantovou kryptografii. Můj komentář: To je kontinuace a shrnutí Google whitepaperů, které jsme již viděli. Klíčová je konzistence — tři nezávislé přístupy (supravodivé, neutrální atomy, hybridní) dosahují řádů desítek tisíc až půl milionu fyzických qubitů.
Implementace postkvantové kryptografie by mohla závažně ohrozit výkon blockchainů, konkrétně vysokorychlostních sítí typu Solana. Testované PQC algoritmy (včetně NTRU a metod v Project Eleven) vykazují dramatické nárůsty: podpisy jsou až čtyřicetkrát větší než současné eliptické křivky a rychlost transakční verifikace klesá přibližně o 90 %. Pro Solanu, která zpracovává přes tisíc transakcí za sekundu (oproti zhruba 26 na Ethereu), by takový pokles znamenal ztrátu konkurenční výhody. Větší klíče a podpisy vytvářejí kaskádové problémy — zvýšené nároky na přenosy dat, vyšší výpočetní zátěž, přetížení sítě a snížení propustnosti.
Indická Národní kvantová mise (National Quantum Mission) oznámila dosažení milníku v podobě tisíc kilometrů dlouhé kvantové komunikační sítě, a to necelé dva roky od spuštění mise. Síť využívá platformu ARMOS pro kvantovou distribuci klíčů (QKD) vyvinutou startupem QNu Labs, která pracuje s proprietárním protokolem decoy-state Differential Phase Shift (DPS). Jednotlivé spoje dosahují maximální délky 200 kilometrů na standardním telekomunikačním vlákně se ztrátou 40 dB, přičemž celková tisícikilometrová vzdálenost je pokryta řetězením těchto spojů přes důvěryhodné uzly. Uváděná rychlost generování klíčů činí osm tisíc bitů za sekundu na metropolitních vzdálenostech s chybovostí kvantových bitů (QBER) pod čtyři procenta. Systém navíc umožňuje souběžný přenos klasických dat rychlostí 10 Gb/s po témže vlákně. Nezávislou validaci technických parametrů provedla společnost VIAVI Solutions pomocí testovací platformy MAP-300. Indie nyní cílí na vybudování páteřní sítě o délce dvou tisíc kilometrů do konce roku 2026. V rámci mise rozšířila podporu na celkem 17 startupů pokrývajících oblasti od fotonových senzorů po kvantové polohové systémy.
Cloudflare urychlil svůj plán přechodu na postkvantovou kryptografii (PQC) s cílem dosáhnout plné odolnosti celého ekosystému do roku 2029, což koresponduje s obdobným závazkem Google (viz minulý týden). Konkrétní harmonogram zahrnuje nasazení podpisového algoritmu ML-DSA pro spojení mezi Cloudflare a origin servery do poloviny 2026, zavedení Merkle Tree Certificates pro návštěvnická spojení do poloviny 2027 a integraci PQ autentizace do SASE platformy Cloudflare One do začátku 2028. Samo postkvantové šifrování přitom Cloudflare zapnul pro všechny weby a API již v roce 2022 jako ochranu proti strategii „harvest now, decrypt later“, kdy útočník zachytává šifrovanou komunikaci dnes s plánem dešifrovat ji v budoucnu na kvantovém počítači. Urychlení roadmapy motivují dva nedávné algoritmické výsledky: tým z Googlu ukázal dvacetinásobné snížení prostředků potřebných k prolomení ECDSA-256, čímž odhad klesl pod 500 tisíc fyzických qubitů, a výzkum Oratomic na neutrálních atomech naznačuje, že RSA-2048 a P-256 by mohlo být prolomitelné s pouhými 10 tisíci rekonfigurovatelnými atomovými qubity díky overhead korekce chyb pouhých tří až čtyř fyzických qubitů na logický qubit.
Kvantové technologie
Vědci z EPFL vyvinuli detektor mikrovlnných fotonů kombinující dvojitou kvantovou tečku se supravodivou mikrovlnnou kavitou. Detektor pracuje na frekvencích tři až 5,2 GHz a dosahuje detekční účinnosti 55 až 67,7 %, přibližně se blíží 70 % s optimálním laděním. Architektura obsahuje dvě malé polovodičové ostrůvky (double quantum dot) na heterostruktuře GaAs/AlGaAs, z nichž každý drží jeden elektron, propojené se supravodivou kavitou postavenou z Josephsonových přechodů s vysokou elektrickou impedancí. Když mikrovlnné fotony vstoupí do kavity se správnou energií, jsou absorbovány a excitují elektron k tunelování do rezervoáru, čímž vzniká měřitelný stejnosměrný proud signalizující detekci. Doba resetu mezi detekčními událostmi je několik nanosekund a detektor je schopen kontinuálního provozu.
Kvantový mikroskop
Mnichovská společnost QuantumDiamonds nasadila svůj systém QD m.1 v americké laboratoři Eurofins EAG Laboratories v Sunnyvale v Kalifornii. Jde o první instalaci v USA. Systém využívá kvantovou diamantovou mikroskopii (QDM), konkrétně dusík-vakantní (NV) centra v diamantu, k detekci magnetických polí generovaných tokem elektrického proudu v polovodičových čipech. Díky tomu dokáže nedestruktivně lokalizovat elektrické defekty (otevřené spoje) s rozlišením na úrovni mikrometrů a analýzu zvládne v řádu minut. Technologie cílí na analýzu kvality čipů vyráběných v sub-5nm procesních uzlech, komplexní 3D integrované obvody a výkonové polovodiče na bázi GaN a SiC, přičemž poskytuje vizuální mapu proudových obvodů pohřbených uvnitř 2,5D/3D pouzder. Podle QuantumDiamonds s platformou již pracuje devět z deseti největších světových výrobců čipů.
Kvantový byznys, investice a politika
Čínský SpinQ v rámci investičního kola Series C získal téměř jednu miliardu juanů (zhruba 145 milionů dolarů) na další rozvoj svých supravodivých kvantových počítačů.
Na jednu miliardu juanů v rámci Series B dosáhla i společnost QBoson, který se zase zaměřuje na fotonické kvantové počítače.
Z režimu stealth vyšel izraelský startup Q-Factor s 24 miliony dolarů ve formě investice seed. Q-Factor pracuje na technologii pro neutrální atomy pro využití pro kvantové výpočty.
A byl oznámen další úmysl evropské firmy (ze Švýcarska) Terra Quantum vstoupit na burzu Nasdaq skrze SPAC. Terra Quantum se primárně zaměřuje na kvantové algoritmy a software, ale jejich portfolio je širší pokrývající různé kvantové technologie.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU