Kvantovky v Česku
První český kvantový počítač VLQ se 24 supravodivými qubity, provozovaný v IT4Innovations v Ostravě, začal řešit první výzkumné úlohy v rámci 16 schválených projektů. Mezi nimi jsou například využití AI pro automatický návrh kvantových algoritmů, simulace molekul a chemických reakcí, výzkum vývoje léčiv, analýza elektronové struktury materiálů, detekce praní špinavých peněz, odhalování deepfake audionahrávek, charakterizace kvantových stavů pomocí strojového učení nebo optimalizace provozu elektrických sítí. Většina projektů kombinuje kvantové výpočty s klasickými superpočítači Karolina, Barbora NG a LUMI, přičemž jejich hlavním cílem není okamžité dosažení kvantové výhody, ale získání praktických zkušeností s reálným kvantovým hardwarem a ověření nových hybridních kvantově‑klasických metod na skutečném zařízení.
Čeští výzkumníci uspěli s osmi projekty v mezinárodní iniciativě QuantERA a získali přibližně 40 milionů korun na vývoj nových kvantových komunikačních a senzorických technologií. Největší pozornost vzbuzují projekty ICON a EXCEL‑QKD vedené týmy z FEL ČVUT. ICON se zaměří na novou generaci kvantových komunikačních sítí využívajících optická vlákna s dutým jádrem, ve kterých se světlo šíří vzduchem místo skla, což by mělo zvýšit efektivitu přenosu kvantových informací a umožnit sdílení kvantových klíčů mezi více uživateli. EXCEL‑QKD pak vyvíjí nový koncept kvantové distribuce kryptografických klíčů využívající více prostorově oddělených kvantových zdrojů a pokročilé fotonové detektory, aby byla komunikace odolnější, rychlejší a bezpečnější. Další podpořené projekty zahrnují kvantový optický senzor (DISQO) a vývoj jednofotonových integrovaných zářičů pro kvantovou komunikaci (SINPHONI).
Kvantové počítače
Studie identifikovala 11 hlavních typů budoucích uživatelů kvantových počítačů: business user (manažer hledající obchodní přínos), early adopter (firma zkoušející nové kvantové aplikace), government contractor (uživatel vyžadující auditovatelnost a bezpečnost), researcher (výzkumník pohybující se mezi aplikacemi a technologií), physicist (modelování fyzikálních systémů), chemist (simulace molekul a materiálů), simulation engineer (vývoj simulací složitých systémů), platform builder (tvůrce SDK, API a nástrojů), quantum algorithm designer (návrhář kvantových algoritmů), HPC engineer (integrace kvantových procesorů do superpočítačových prostředí) a embedded quantum developer (vývojář pracující přímo s hardwarem a řídícími vrstvami). Hlavním závěrem studie je, že každá z těchto skupin potřebuje jinou úroveň abstrakce: zatímco manažeři a byznysoví uživatelé chtějí vidět pouze výsledky, vývojáři algoritmů, HPC inženýři a hardwaroví specialisté potřebují detailní přístup k vlastnostem kvantového systému.
Japonsko uvedlo do provozu svůj první full‑stack kvantový počítač s neutrálními atomy nazvaný Shunkai, který vyvinul tým profesora Kenjiho Ohmoriho z Institute for Molecular Science v rámci vládního programu Quantum Moonshot. Systém při spuštění využívá přibližně 50 qubitů a v dalších fázích vývoje má být rozšířen na zhruba 500 qubitů, přičemž dlouhodobým cílem programu je fault‑tolerantní architektura s až 10 tisíci fyzickými qubity. Shunkai používá neutrální atomy zachycené pomocí optických pinzet (optical tweezers), které jsou ovládány lasery a mikrovlnami, a na rozdíl od supravodivých systémů nevyžaduje velké kryogenní chlazení. Označení „full‑stack“ znamená, že nejde pouze o experimentální procesor, ale o kompletní systém zahrnující kvantový hardware, řídící elektroniku, software, měřicí infrastrukturu i uživatelské rozhraní. Na projektu spolupracovaly IMS, Hitachi, která pomáhala se softwarovou vrstvou, a americká společnost Infleqtion, jež dodala kvantový procesor založený na neutrálních atomech.
Kvantový počítač Shunkai na bázi neutrálních atomů
EuroHPC Joint Undertaking vybrala v programu Quantum Grand Challenge 13 evropských kvantových startupů, které získají financování pro vypracování technických demonstrátorů a následně mohou žádat až o 30 milionů eur ve venture debt financování od Evropské investiční banky. Mezi vybrané firmy patří například IQM (Finsko), Alice & Bob, Quandela a QUOBLY (Francie), eleQtron a QUDORA (Německo), QuiX Quantum a Groove Quantum (Nizozemsko), Equal1 (Irsko), Qilimanjaro (Španělsko) či Sparrow Quantum (Dánsko). Zastoupeny jsou různé kvantové technologie včetně supravodivých, fotonických, iontových a spinových procesorů. Cílem programu je podpořit evropské kvantové firmy při přechodu od výzkumu k průmyslovému nasazení a budoucí integraci jejich technologií do evropských superpočítačových center v rámci strategie technologické suverenity EU.
Kvantové sítě a bezpečnost
Výzkumníci z University of Padova, společnosti ThinkQuantum a italské výzkumné organizace CNR-IFN demonstrovali kvantovou distribuci klíčů (QKD) přes hybridní spojení kombinující 18 kilometrů dlouhý optický spoj vzduchem a následný půlkilometrový optický kabel. Klíčovou součástí experimentu byl systém adaptivní optiky, který korigoval atmosférické turbulence a umožnil efektivně navést kvantový signál z volného prostoru do standardního telekomunikačního vlákna bez nutnosti mezilehlého měření. Pomocí komerční platformy QUKY a protokolu BB84 dosáhl systém s běžnými detektory pracujícími při pokojové teplotě bezpečné rychlosti distribuce klíče přibližně 200 bitů za sekundu při chybovosti kolem dvou procent, zatímco s vysoce citlivými supravodivými detektory vzrostla rychlost na zhruba jeden kilobit za sekundu.
QKD vzduchem na 18 kilometrů
Quantum X Labs spustila prostřednictvím divize QuantumQ Security výzkumnou iniciativu Qatacomb, která se zaměřuje na vývoj takzvaných quantum‑native bezpečnostních architektur. Na rozdíl od postkvantové kryptografie, která nahrazuje současné kryptografické algoritmy novými matematickými metodami odolnými vůči kvantovým počítačům, chce Qatacomb zkoumat ochranu dat založenou přímo na fyzikálních principech kvantové mechaniky. Program se soustředí na návrh bezpečnostních mechanismů, jejichž vlastnosti jsou dány kvantovými zákony, dále na adaptivní úrovně ochrany podle citlivosti dat a na ověřování těchto konceptů pomocí simulací i experimentů na skutečném kvantovém hardwaru. Iniciativa navazuje na další aktivity firmy v oblasti kvantové korekce chyb, kvantových senzorů, atomových hodin a navigačních systémů.
Kvantové technologie
Výzkumníci z NIST představili novou architekturu supravodivých detektorů jednotlivých fotonů (SNSPD), která umožňuje zvětšit jejich aktivní šířku až na sto µm, tedy přibližně stokrát oproti běžným nanoskopickým detektorům. Klíčovou inovací je použití paralelních niobových „kolejnic“, které potlačují nežádoucí koncentraci proudu na okrajích detektoru a tím výrazně snižují počet falešných detekcí, podle článku až o deset řádů. Technologie zároveň zachovává velmi vysokou účinnost detekce i pro střední infračervené záření kolem čtyř µm. Větší rozměry detektorů by mohly odstranit jednu z výrobních překážek fotonických kvantových technologií, protože umožňují používat standardní optickou litografii místo náročné elektronové litografie, usnadňují optické navádění světla do detektoru a zjednodušují konstrukci rozsáhlých fotonických čipů, kvantových komunikačních systémů a sítí pro distribuci kvantových klíčů.
Australská společnost Q‑CTRL oznámila první veřejně předvedenou navigaci plavidla bez použití GPS založenou na kvantovém gravimetru. Během testů v Korálovém moři systém Ironstone Opal využíval kvantový senzor k měření drobných změn zemského gravitačního pole a porovnával je s gravitačními mapami, což umožnilo určit polohu bez satelitních signálů. V námořních zkouškách dosáhl přesnosti přibližně jedné námořní míle a podle firmy překonal běžné inerciální záložní navigační systémy více než desetinásobně. Technologie funguje pasivně, nevysílá ani nepřijímá rádiové signály, a je proto odolná vůči rušení a podvržení GPS. Q‑CTRL označuje tento přístup jako „GravNav“ a prezentuje jej jako potenciální řešení pro vojenské i civilní operace v prostředích, kde je GPS nedostupné nebo nedůvěryhodné.
Kvantový gravimetr použitý pro navigaci
Kvantový byznys, investice a politika
Švédská vláda představila první národní kvantovou strategii s horizontem do roku 2036, jejímž cílem je proměnit silnou akademickou pozici země v koordinovaný průmyslový a inovační ekosystém. Strategie pokrývá kvantové výpočty, simulace, senzory i komunikaci a stanovuje pět hlavních cílů: posílení výzkumu a průmyslové konkurenceschopnosti, rozvoj kvalifikované pracovní síly, lepší koordinaci mezi státem, akademickou sférou a průmyslem, ochranu strategicky významných kvantových technologií a aktivní mezinárodní spolupráci. Švédsko navazuje na existující aktivity, jako je Wallenberg Centre for Quantum Technology (WACQT), nově vzniklé Swedish Centre for Quantum Technology a širší evropské kvantové iniciativy.
Čína zařadila kvantové technologie mezi prioritní oblasti nového národního plánu rozvoje kybernetického a informačního průmyslu na období 2026 až 2030. Akční plán vydaný Ústřední komisí pro záležitosti kyberprostoru vyzývá firmy k posílení výzkumu a vývoje v oblasti kvantových technologií vedle umělé inteligence, pokročilých čipů, kybernetické bezpečnosti, blockchainu, digitálních dvojčat a rozhraní mozek–počítač. Dokument však nestanovuje konkrétní cíle, rozpočty ani milníky pro kvantové technologie, ale začleňuje je do širší strategie technologické soběstačnosti a konkurenceschopnosti Číny. Současně zdůrazňuje význam domácího vývoje klíčových technologií, jako jsou polovodiče, síťová infrastruktura, software a bezpečnostní systémy. Článek interpretuje zařazení kvantových technologií do tohoto plánu jako potvrzení jejich strategického významu pro budoucí výpočetní techniku, komunikace a národní bezpečnost, přičemž pojem „kvantové technologie“ zde zahrnuje nejen kvantové počítače, ale pravděpodobně také kvantovou komunikaci, sítě a senzory.
- 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