Možnosti prolomení kryptoměn, Google zpřístupní svůj kvantový počítač, laser integrovaný na čipu

Včera
Doba čtení: 6 minut

Sdílet

The Quantum Insider
Autor: The Quantum Insider
Pravidelný přehled novinek z rozsáhlého a rozvíjejícího se oboru kvantových počítačů, který vydáváme ve spolupráci s blogem Qubits.cz.

Kvantové počítače

Google spustil program Willow Early Access, v rámci kterého nabízí vybraným výzkumným týmům exkluzivní přístup ke svému dosud veřejně nedostupnému kvantovému procesoru Willow ještě před jeho širším zpřístupněním. Zájemci musí do 15. května 2026 podat anonymizovaný návrh experimentu obsahující konkrétní kvantové obvody navržené přímo pro daný hardware, měřitelné výstupy vhodné k publikaci a práci přesahující možnosti klasických počítačů. Hodnotitelé posuzují proveditelnost s ohledem na šum a chybovost hardwaru a potenciální vědecký přínos. Podmínkou účasti je přidělení minimálně jednoho Ph.D. studenta nebo postdoka k realizaci experimentů. Výsledky výběru budou oznámeny 1. července 2026.

Vytvořil Google první skutečně použitelný kvantový počítač? Kalhoty ještě nesundávejte, brod je daleko Přečtěte si také:

Vytvořil Google první skutečně použitelný kvantový počítač? Kalhoty ještě nesundávejte, brod je daleko

Tým z Université Grenoble Alpes, Technical University of Munich, Max Planck Institute of Quantum Optics, University of Innsbruck a University of Bologna vyvinul protokol pro rekonstrukci kvantových stavů velkých systémů z randomizovaných měření. Dosavadní metody tomografie kvantových stavů pomocí randomizovaných měření byly prakticky použitelné pouze do 10 až 15 qubitů, zatímco současné experimenty operují se stovkami qubitů. Nový přístup využívá reprezentaci kvantových stavů pomocí maticových produktových operátorů (MPO) a kombinuje techniku classical shadows s algoritmem density matrix renormalization group (DMRG), čímž rozkládá velký kvantový systém na propojené menší části. Protokol pracuje se dvěma sadami randomizovaných měření — první optimalizuje parametry, druhá slouží jako benchmark. Metoda byla úspěšně otestována na supravodivém procesoru IBM Brisbane, kde rekonstruovala kvantové stavy až 96 qubitů, což je téměř trojnásobek oproti předchozímu limitu 35 qubitů. Schopnost rekonstruovat a ověřovat kvantové stavy je klíčová pro benchmarking kvantových procesorů a bez škálovatelné tomografie bychom nemohli nezávisle posoudit, co tyto stroje skutečně dělají.

Výzkumníci z University of Massachusetts Amherst a University of California Santa Barbara předvedli integraci laserových a optických komponent pro řízení iontových pastí na fotonické čipy. Současné kvantové počítače založené na zachycených iontech vyžadují rozsáhlé optické sestavy, stabilizované lasery, vibračně izolované vakuové komory s ultra stabilními optickými kavitami, které zabírají celé místnosti. Nový přístup nahrazuje tyto systémy fotonickými čipy přibližně o velikosti balíčku karet, přičemž zachovává fidelitu přípravy a měření qubitových stavů potřebnou pro kvantové výpočty.

Vizualizace integrovaného laserového systému na čip

Vizualizace integrovaného laserového systému na čip

Autor: The Quantum Insider

Startup Oratomic vychází ze skrytého vývoje (stealth mode) s ambiciózním cílem postavit užitečné kvantové počítače do konce dekády pomocí architektury neutrálních atomů. Tým 15 vědců vedených Dolevem Bluvesteinem (CEO), mezi nimi jsou John Preskill z Caltech, pracovníci z Berkeley, Harvardu, Amazonu a Googlu, publikoval výzkum ukazující, že fault-tolerantní kvantový počítač lze postavit s pouhými 10 tisíci rekonfigurovatelnými atomovými qubity, což je dramatické snížení oproti dosavadním odhadům vyžadujícím miliony qubitů. Jejich přístup staví na atomech v optické pasti, které mohou být během výpočtu dynamicky přeuspořádány, čímž se zvyšuje konektivita mezi qubity a zlepšuje se implementace kvantové korekce chyb. Společnost se zaměřuje konkrétně na schopnost spustit Shorův algoritmus pro kryptografické aplikace, tedy přesně na ten typ úkolu, který by měl kvantový počítač být užitečný.

Toto není luxusní lustr ani moderní umění. Podívejte se zblízka na jeden z nejrychlejších kvantových počítačů Přečtěte si také:

Toto není luxusní lustr ani moderní umění. Podívejte se zblízka na jeden z nejrychlejších kvantových počítačů

Výzkumník z University of Sydney vyvinul přístup ke kvantové korekci chyb založený na gauge (kalibrační) teorii. Namísto ochrany jednotlivých qubitů systém používá syntetické „gauge-like“ stupně volnosti ke sledování globální logické informace bez spolupráce kódovaných kvantových stavů na lokální úrovni. Architektura propojuje logický procesor s efektivní kvantovou pamětí pomocí expander grafů pro škálování. Klíčový pokrok spočívá v tom, že náklady na uchovávání kvantové informace rostou proporcionálně s objemem dat, nikoli exponenciálně, jak tomu bylo dříve. Výzkum byl publikován v Nature Physics a prvky tohoto designu jsou integrovány do IBM’s quantum roadmap pro fault-tolerantní systémy.

Kvantový software a algoritmy

Tým Quanscient a Haiqu vyvinul nový algoritmus One-Step Simplified Lattice Boltzmann Method (OSSLBM) pro simulace dynamiky tekutin na kvantových počítačích. Jde o zlepšení Quantum Lattice Boltzmann Method, která se historicky trápila s vysokými nároky na qubity a hloubku obvodů. Na procesoru IBM Heron R3 demonstrovali simulaci 15 kroků nelineární dynamiky tekutin okolo překážky, což je popsáno jako nejsložitější veřejně zdokumentovaná varianta QLBM. Middleware od Haiqu snížil hloubku obvodu a aplikoval techniky na redukci chyb, čímž umožnil vícekrokové výpočty. Práce se zaměřuje na aplikace v aerospálu, automotivu a optimalizaci energetických systémů, kde klasické superpočítačové simulace vyžadují dny či týdny.

QuEra Computing vydala Tsimm GPU akcelerovaný simulátor kvantových obvodů navržený speciálně pro simulaci T-hradel a dalších non-Cliffordských operací, které jsou klíčové pro univerzální kvantové počítání. Tsim doplňuje stávající nástroje typu STIM, které se zaměřují výhradně na Cliffordská hradla. Simulator zvládá obvody s více než 80 fyzickými qubity a zpracovává 85qubitový obvod po přibližně 600 nanosekundách na shot pomocí Nvidia GH200, čímž umožňuje generování milionů samples paralelně. Je kompatibilní s formátem a API STIM a integrován do ekosystému QuEra Bloqade. Primární aplikací je zrychlení vývoje protokolů kvantové korekce chyb a validace fault-tolerantních algoritmů před spuštěním na hardwaru, spojuje definici programu, modelování šumu a dekódovací workflow. Tsim je dostupný jako open-source na GitHub.

Kvantová bezpečnost

Tým Google Quantum AI ve spolupráci s Ethereum Foundation (Justin Drake), Stanford University (Dan Boneh) a UC Berkeley, publikoval rozsáhlý whitepaper analyzující kvantové hrozby pro kryptoměny. Hlavním výsledkem jsou nové odhady kvantových zdrojů potřebných k prolomení 256bitové kryptografie eliptických křivek (ECDLP na křivce secp256k1, kterou používá Bitcoin i Ethereum) pomocí Shorova algoritmu: stačí buď 1 200 logických qubitů a 90 milionů Toffoli hradel, nebo 1 450 logických qubitů a 70 milionů Toffoli hradel, což je zhruba dvacetinásobné zlepšení oproti předchozím odhadům. Na supravodivé architektuře s chybovostí 10⁻³ a planární konektivitou by to vyžadovalo méně než půl milionu fyzických qubitů a výpočet by trval přibližně devět minut, tedy v rámci průměrného intervalu mezi Bitcoin bloky. Autoři své odhady podložili kryptografickým zero-knowledge důkazem, který umožňuje nezávislé ověření bez zveřejnění konkrétních útočných obvodů. Práce rozlišuje architektury„fast-clock“ (supravodivé, fotonické) schopné útoku na transakce přímo v mempoolu („on-spend“ útok) a architektury „slow-clock“ (iontové pasti, neutrální atomy), které by umožnily pouze útoky na statické prostředky s exponovaným veřejným klíčem („at-rest“ útok). Celkem je podle analýzy kvantově zranitelných přibližně 6,9 milionu BTC napříč všemi typy skriptů, z toho 1,7 milionu BTC v starých P2PK skriptech z éry Satoshiho. Whitepaper dále analyzuje specifické zranitelnosti Ethereum (smart kontrakty, Proof-of-Stake validátoři, Data Availability Sampling), diskutuje problém „spících“ digitálních aktiv s nedostupnými privátními klíči a navrhuje legislativní rámec „digital salvage“ analogický k vyzvedávání pokladů z vraků lodí.

Postquant Labs spustila veřejný testnet Quip.Network, což je první veřejně dostupný kvantově-klasický blockchain testnet vytvořený ve spolupráci s D-Wave. Síť kombinuje kvantové annealing počítače D-Wave Advantage2 s klasickými CPU a GPU procesory, kde účastníci soutěží v řešení sady optimalizačních problémů s cílem získat QUIP tokeny. Testnet má open source design umožňující nezávislé ověřování tvrzení o kvantové výhodě. Architektura je cross chain, uživatelé tedy nemusí přesouvat prostředky na nový blockchain. Quip.Network již nasadil kvantově-rezistentní peněženky na Ethereum a Solana sítích s plánovanou expanzí na Bitcoin. Přihlásilo se již přes 13 tisíc účastníků. Cílem je evaluovat, zda kvantové výpočty mohou zvýšit bezpečnost a energetickou efektivitu blockchainů a zestablish globální standard pro kvantový blockchain.

Kvantové technologie

QuantX Labs úspěšně vypustila na oběžnou dráhu optický frekvenční hřeben jako kritickou součást své soustavy TEMPO.Space, optických atomových hodin určených pro vesmír. Zařízení bylo vypuštěno na palubě Exotrailo spacevan, transferového vozidla, které přepravilo SpaceX. Mise KAIROS představuje první ověření optického frekvenčního hřebenu v orbitálních podmínkách a snižuje technické riziko před plánovaným vypuštěním kompletních atomových hodin později v roce 2026. Na projektu se podílí australská vesmírná agentura, SmartSat CRC, University of Adelaide, DST Group a Advanced Strategic Capabilities Accelerator. Plánované aplikace zahrnují novou generaci navigačních a časovacích systémů, odolnost vůči selhání GPS, synchronizované sítě pro pozorování Země a pokročilou komunikační infrastrukturu.

Kvantový byznys, investice a politika

IQM získala dalších 50 milionů eur, a to ještě před vstupem na burzu. IQM dodala kvantový počítač i do Česka.

AI skoleni

MemQ získala v sérii A 10 milionů dolarů. Firma se soustředí na propojování různých kvantových platforem skrze optická vlákna.

Startup CavilinQ získal seed investic 8,8 milionu dolarů. Pracuje na hardwaru propojujícím jednotlivé kvantové procesory do větších celků.

Toto je první kvantový počítač v Česku. Jmenuje se Vlk a má teplotu nízkou skoro jako vesmír Přečtěte si také:

Toto je první kvantový počítač v Česku. Jmenuje se Vlk a má teplotu nízkou skoro jako vesmír

  • 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

Seriál: Qubity
Neutrální ikona do widgetu na odběr článků ze seriálů

Zajímá vás toto téma? Chcete se o něm dozvědět víc?

Objednejte si upozornění na nově vydané články do vašeho mailu. Žádný článek vám tak neuteče.


Autor článku

Výzkumník v oblasti bezpečnostních aspektů kvantových technologií a teoretické jaderné fyziky na FJFI ČVUT a zakladatel společnosti Quantum Phi. Doktorát má z jaderné a částicové fyziky. Provozuje blog Qubits.cz a je poradcem fondu Tensor Ventures.



Nejnovější články

Upozorníme vás na články, které by vám neměly uniknout (maximálně 2x týdně).