Kvantové počítače
Vědci z Yale University publikovali dvě práce řešící zásadní překážku škálování supravodivých kvantových počítačů: miliony qubitů by vyžadovalo asi tisíc kryogenických jednotek, což je v jednom prostoru fyzicky nerealizovatelné. První studie demonstruje přímé propojení dvou oddělených kryogenických lednic kilometr dlouhým fotonickým linkem. Princip spočívá v elektro-optických transduktorech, které převádí mikrovlnné fotony (frekvence qubitu) na optické fotony pro přenos optickým vláknem a zpět — optické fotony jsou teplotně nezávislé a mohou procházet při pokojové teplotě. Druhá studie vyvíjí nové supravodivé qubity atomovou vrstvovou depozicí (ALD) — vrstvy nitridu niobu (NbN) oddělené ultra tenkou vrstvou nitridu hliníku. Kritická teplota se zvyšuje z tradičních 1 K (hlinkové qubity) na 13 K, což dramaticky snižuje nároky na chlazení. Technologie je navíc kompatibilní s polovodičovými foundry a průmyslovými výrobními procesy. Kombinace obou pokroků umožňuje modulární síť distribuovaných kvantových procesorů a mohla by snížit provozní náklady prostřednictvím vyšších provozních teplot.
Tým výzkumníků z Duke University, University of Texas at Austin a Yale University publikoval práci, která zpochybňuje rozšířené předpoklady o architektuře fault-tolerantních kvantových počítačů. Autoři demonstrují metodu, která zrychluje fault-tolerantní výpočty na neutrálních atomech až trojnásobně bez potřeby dalších fyzických qubitů. Fundamentálně zpochybňují hybridní a load/store architektury, které jsou populárními návrhovými kandidáty (podobné Q-NEXUS od Q-CTRL) — podle analýzy jsou „suboptimální v prostoru i čase“, což kontrastuje s rozšířeným předpokladem o jejich životaschopnosti jako praktického kompromisu mezi pamětí a flexibilitou. Testovány byly čtyři fyzikální benchmarky: Heisenbergův model, dvě varianty transverzálního Isingova modelu a Fermi-Hubbardův model (s 200 logickými qubity). Zrychlení až třikrát oproti baseline extractor architektuře.
IonQ vědci publikovali na arXiv detailní blueprint „walking cat“ — kompletní end-to-end architekturu fault-tolerantního kvantového počítače na bázi uvězněných iontů. Architektura kombinuje tři klíčové prvky: (1) Kvantové LDPC kódy místo surface kódů, které umožňují uložit více logické informace s menším počtem fyzických qubitů; (2) „cat factory“ kontinuálně vyrábějící cat states (po Schrödingerovi) pro paralelní logické operace; (3) magic factory pro magic states potřebné pro výpočetně silnou T-bránu. Jejich systém využívá QCCD (quantum charge-coupled device) framework, kde se ionty fyzicky pohybují po 2D mřížce. Předpoklady chybovosti: 10⁻⁴ per operaci a ztráta iontů 10⁻⁷. Architektura explicitně zpracovává ztrátu iontů skrze dedikované detekční a korekční rutiny.
Kvantové algoritmy a software
Mezinárodní tým vědců z Indie, Singapuru a USA demonstroval chemicky přesné molekulární simulace na kvantovém procesoru IQM Sirius. IQM Sirius je 24qubitový supravodivý procesor s topologií STAR (podobné tomu, co mají v Ostravě). Studie využívala 16 operačních qubitů. Simulované molekuly zahrnují vodu (H₂O), amoniak (NH₃), osm ligandovitých molekul a antivirový lék amantadin. Byly porovnány čtyři různé algoritmy: Sample-based Quantum Diagonalization (SQD) se ukázal jako primární přístup nejlépe odolávající šumu; Local Unitary Cluster Jastrow (LUCJ) efektivně fungoval se shallow circuits; Linear-CNOT Unitary Coupled-Cluster (LCNot-UCCSD) čelil výzvám u hlubších obvodů; Density Matrix Embedding Theory (DMET) byl integrován se SQD pro větší systémy. Klíčovým výsledkem je první experimentální vygenerování úplné 2D mapy Potential Energy Surface — skenování 32×32 mřížky parametrů molekulárních vazeb, přičemž výsledky odpovídají přesným klasickým plným výpočtům.
Kvantová bezpečnost a sítě
Kryptograf Filippo Valsorda publikoval analýzu, která zpochybňuje rozšířené přesvědčení o tom, že kvantové počítače „způleňují“ sílu symetrického šifrování a vyžadují delší klíče. Podle jeho analýzy zůstává AES-128 prakticky bezpečný proti kvantovým útokům. Klíčový argument se opírá o praktická omezení Groverova algoritmu: algoritmus pracuje opakovaným aplikováním sekvence operací budujících na sobě, což brání efektivní paralelizaci napříč více kvantovými systémy. Na rozdíl od klasického výpočtu, rozdělení problému mezi kvantové stroje „snižuje přínos samotného algoritmu, čímž zvyšuje celkovou potřebnou práci“. Pod optimistickými předpoklady (mikrosekundové operace, desetileté kontinuální provozování) by prolomení AES-128 vyžadovalo přibližně 2⁴⁷ (zhruba 140 bilionů) paralelních kvantových systémů a 2¹⁰⁴·⁵ operací — což je o faktor 2⁷⁸·⁵ (přibližně 400 sextilionů) dražší než útok Shorovým algoritmem na RSA. Analýza naznačuje, že symetrická kryptografie nevyžaduje okamžité změny v postkvantovém přechodu; priorita by měla být nahrazení veřejně-klíčových systémů (RSA, eliptické křivky), které jsou skutečně ohrožené. NIST, německý Federal Office for Information Security a další standardizační orgány sdílejí podobné závěry.
Kvantový switch Cisco
Cisco představilo pracující prototyp Universal Quantum Switch — kvantového směrovače navrženého pro routování a interoperabilitu mezi různými kvantovými systémy bez ztráty kvantové informace. Klíčovým problémem řešeným tímto zařízením je, že dosud žádný switch nedokázal přijmout a přeložit všechny hlavní kódovací modality bez zničení kvantové informace. Tento patentovaný konverzní engine překládá mezi čtyřmi hlavními kódovacími přístupy: polarizací (orientace světelné vlny), time-bin (časování světelných pulzů), frequency-bin (barva/frekvence) a kódováním skrze různé cesty (path). Polarizační kódování bylo experimentálně validováno; time-bin a frequency-bin podpora je integrována v designu. Technické parametry jsou působivé: fidelita degraduje o méně než čtyři procenta, switching speed je sub-nanosekundový (≤1 ns), spotřeba pod jeden miliwatt, provoz při pokojové teplotě a kompatibilita se stávající telekomunikační vláknitou infrastrukturou. Switch nevyžaduje kryogenní chlazení a operuje na standardních telecom frekvencích. Jde o součást Cisco’s full stack kvantového síťového portfolia, které zahrnuje chip pro produkci provázaných stavů, network-aware Quantum Compiler a aplikace Quantum Sync a Quantum Alert.
Nezávislý výzkumník Giancarlo Lelli vyhrál Q-Day Prize od Project Eleven — odměnu jednoho Bitcoinu — za prolomení 15bitového klíče eliptické křivky pomocí modifikovaného Shorova algoritmu cíleného na ECDLP. Project Eleven je inciativa, která uděluje tuto cenu za demonstrované kvantové útoky na ECC na veřejně dostupném hardware. 15bitový klíč představuje prostor 32 767 možností a je 512× větší než předchozí šestibitová demonstrace od Steva Tippeconnica ze září 2025. Útok byl proveden na cloudovém kvantovém počítači — bez národní laboratoře nebo proprietárních čipů. Jde o největší veřejnou demonstraci útoku ohrožujícího Bitcoin, Ethereum a více než 2,5 bilionu dolarů aktiv chráněných ECC. V kontextu nedávných odhadů od Google (méně než 500 tisíc fyzických qubitů pro 256bitové klíče) a Caltech/Oratomic (až 10 tisíc qubitů v neutrálních atomech), 15bitový útok se zdá být skromný — ale je to jasný důkaz, že Shorův algoritmus na ECDLP funguje na reálném hardware. Project Eleven plánuje další výzvu zaměřenou na frontier AI modely a kvantovou kryptoanalýzu.
Kvantový byznys, investice a politika
Nizozemský Orange QS rozšířil investiční kolo seed na 15 milionů eur. OrangeQS se nyní soustředí na testování kvantových čipů.
Turecko-nizozemský startup Qubitrium získal 2,25 milionů eur v seed+. Qubitrium se zaměřuje na kvantovou komunikace, včetně vlastních modulů pro satelity.
Kanadský QuantumCore zase získal 10,7 milionu kanadských dolarů na vývoj hardwaru pro kvantové počítače, hlavně lepší vyčítání supravodivých qubitů.
Jak vypadají kvantové čipy od Googlu:
- 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