Kvantovky v Česku
Ministerstvo průmyslu a obchodu zahájilo mapování českého ekosystému kvantových technologií a současně spustilo veřejnou konzultaci, jejíž výsledky mají posloužit jako klíčový podklad pro aktualizaci Národní strategie pro kvantové technologie 2026+. Prostřednictvím dotazníkového šetření chce MPO získat aktuální přehled o firmách, výzkumných organizacích, vysokých školách, startupech a dalších subjektech působících v oblasti kvantových technologií, včetně jejich odborného zaměření, kapacit, zkušeností a budoucích plánů. Cílem je lépe identifikovat silné stránky českého kvantového ekosystému, podpořit spolupráci mezi výzkumem a průmyslem, rozvoj kvalifikovaných pracovníků a zapojení České republiky do evropských a mezinárodních kvantových iniciativ. Podle Martina Švolby, vrchního ředitele sekce výzkumu, vývoje a inovací MPO, budou získaná data důležitým základem pro nastavení budoucí státní podpory v oblasti kvantových technologií.
Kvantové počítače
Společnost IonQ představila nový přístup ke kvantové korekci chyb založený na plánovaných qLDPC kódech (quantum Low-Density Parity-Check), který podle publikovaných výsledků dokáže urychlit fault‑tolerantní provádění logických operací až 74násobně. Místo sekvenčního provádění logických měření metoda využívá společná měření řízená klasickými plánovacími kódy a doplňuje je o upravené schéma Logical Clifford Noise Reduction (CliNR), což významně snižuje latenci korekce chyb. Výzkumníci Mark Webster a Nicolas Delfosse ukázali až 74násobné zrychlení pro logické Cliffordovy operace a až pětinásobné zrychlení pro logické hradlo Toffoli, které je klíčové pro fault‑tolerantní algoritmy v kvantové chemii, materiálovém výzkumu a finančním modelování. Výsledek naznačuje, že vedle kvality hardwaru bude pro budoucí kvantové počítače stále důležitější také efektivní plánování a orchestrace korekce chyb, které mohou výrazně zvýšit výpočetní výkon bez nutnosti zvyšovat počet fyzických qubitů.
Výzkumníci z Google Quantum AI navrhli novou metodu nazvanou virtual error cancellation, která využívá záznamy o chybách generované během kvantové korekce chyb k dodatečnému zpřesnění výsledků po dokončení výpočtu. Místo provádění dodatečných kalibračních experimentů nebo úprav kvantových obvodů metoda analyzuje uložené syndromy chyb a pomocí přesnějšího offline dekodéru zpětně určuje, jakou váhu mají jednotlivá měření dostat při výpočtu konečného výsledku. V simulacích vedl tento přístup ke snížení zkreslení výsledků o více než tři řády, tedy více než tisícinásobně, což by mohlo významně zvýšit přesnost prvních fault‑tolerantních kvantových počítačů bez nutnosti zvyšovat jejich hardwarové nároky. Autoři však upozorňují, že metoda zatím nebyla ověřena na reálném kvantovém hardwaru a vyžaduje další testování v realistických podmínkách.
Společnost SAXON Q zveřejnila výsledky experimentu, podle kterého mohou kvantové počítače založené na diamantových NV centrech a pracující při pokojové teplotě dosahovat výkonu srovnatelného s některými supravodivými systémy vyžadujícími chlazení téměř k absolutní nule. Při benchmarku založeném na tříqubitové implementaci Groverova algoritmu dosáhl systém instalovaný ve Fraunhofer IWU v Drážďanech úspěšnosti 77,3 % při hledání jednoho cíle z osmi možností, což je velmi blízko publikovanému supravodivému výsledku 78 %, přičemž zařízení fungovalo při pokojové teplotě, bez vakua a s příkonem přibližně 600 W. Výsledek sice představuje benchmark na malé úloze a neznamená celkovou technologickou převahu nad supravodivými platformami, ale ukazuje, že diamantové NV technologie mohou nabídnout výrazně jednodušší a energeticky úspornější cestu ke kvantovým počítačům bez nutnosti rozsáhlé kryogenní infrastruktury.
Společnost ORCA Computing představila nový fotonický kvantový počítač PT‑3, který označuje za svůj první systém navržený pro dosažení komerční kvantové výhody. První instalace je v Digital Realty Innovation Lab v Londýně, kde pracuje společně s akcelerátory Nvidia. ORCA uvádí, že hybridní kvantově‑klasické rozšíření modelu Nvidia Proteina pro návrh proteinů zvýšilo podíl využitelných proteinových návrhů o 20 % oproti čistě klasickému řešení, zatímco u rozsáhlé optimalizační úlohy plánování energetických zdrojů s 25 755 proměnnými zkrátil PT‑3 dobu výpočtu přibližně na jednu hodinu, což představuje více než dvanáctinásobné zrychlení oproti předchozí generaci při zachování stejné kvality výsledků. Systém je navržen pro provoz v běžném datovém centru, funguje při pokojové teplotě, zabírá dva standardní racky a spotřebovává přibližně 6 kW, což odráží rostoucí snahu fotonických platforem zaměřit se na praktické hybridní aplikace v AI, optimalizaci a vědeckém výzkumu.
Kvantový fotonický počítač ORCA Computing PT-3
Výzkumníci z RIKEN Center for Emergent Matter Science dosáhli významného průlomu v oblasti křemíkových spinových qubitů, když na pětiqubitovém čipu řízeném jedinou mikrovlnnou linkou předvedli souběžný provoz více qubitů při fidelitě operací přesahující 99,99 %. Klíčovým výsledkem bylo odhalení, že hlavním zdrojem chyb při paralelním řízení je takzvaný AC Starkův posun, který mění energetické hladiny qubitů a narušuje jejich přesné ovládání. Tým proto vyvinul škálovatelnou kalibrační metodu, jež dokáže tyto chyby kompenzovat bez nutnosti samostatného nastavování pro každou kombinaci qubitů.
Výzkumný tým Google Quantum AI předvedl na supravodivém procesoru Willow první experimentální implementaci techniky magic state cultivation, která řeší jeden z hlavních problémů fault‑tolerantních kvantových počítačů: efektivní přípravu tzv. magických stavů potřebných pro univerzální kvantové výpočty. Pomocí nové metody se podařilo snížit chybovost těchto stavů přibližně 40násobně a dosáhnout rekordní logické fidelity 99,99 %, přičemž kultivované stavy byly následně úspěšně přeneseny mezi dvěma různými schématy kvantové korekce chyb. Význam výsledku spočívá v tom, že tradiční metody přípravy magických stavů byly dlouhodobě považovány za potenciálního „požírače“ až 90 až 95 % fyzických qubitů budoucích kvantových počítačů, zatímco nový přístup využívá podstatně menší hardwarové zdroje.
Kvantový software a algoritmy
Společnosti Quantinuum a HQS Quantum Simulations demonstrovaly pokročilou simulaci NMR spektroskopie na kvantovém procesoru System Model H2–1, kde modelovaly efektivní 21spinový systém pomocí 42 qubitů a kvantových obvodů obsahujících více než 1 400 dvouqubitových hradel. Díky optimalizované reprezentaci molekuly 1,2-di-tert-butyl-difosfanu a pokročilým metodám potlačování chyb se podařilo reprodukovat jemnou dvojitou spektrální strukturu, kterou předchozí kvantové experimenty nedokázaly jednoznačně rozlišit, při dosaženém rozlišení přibližně 0,07 ppm. Výsledek zatím nekonkuruje současným klasickým NMR simulátorům, představuje však významný technologický milník potvrzující, že dnešní kvantový hardware již zvládá hluboké digitální simulace komplexních spinových systémů relevantních pro chemii a materiálový výzkum.
Společnost IBM Quantum představila nový model Directed Execution a nástroj Executor v rámci Qiskit, které přesouvají řízení mitigace chyb a experimentů kvantové korekce chyb (QEC) ze serverové infrastruktury přímo k výzkumníkům. Nový přístup umožňuje transparentně definovat, kontrolovat a upravovat transformace obvodů, twirling, modelování šumu i celé QEC workflow na straně klienta, zatímco Executor zajišťuje efektivní spuštění tisíců variant obvodů na kvantových procesorech IBM. Cílem je odstranit dosavadní „black box“ charakter služeb Sampler a Estimator a poskytnout výzkumníkům větší flexibilitu při vývoji vlastních metod mitigace a korekce chyb, aniž by přišli o výkonnost potřebnou pro systémy se stovkami qubitů. IBM zároveň uvádí, že stejný framework již využila při svých nedávných experimentech v oblasti kvantové výhody a pokročilé kvantové korekce chyb.
Společnost IBM Quantum rozšířila platformu Qiskit o nativní podporu jazyků Fortran, C++ a Julia prostřednictvím nového C API, které přímo zpřístupňuje výkonné jádro Qiskitu napsané v Rustu bez potřeby Pythonu. Nové rozhraní umožňuje integrovat kvantové obvody přímo do existujících HPC aplikací a vědeckých kódů, čímž odstraňuje režii spojenou s Python interpretem a usnadňuje hybridní kvantově-klasické výpočty v oblastech jako kvantová chemie, fyzika, materiálový výzkum či exascale computing. Díky společnému C API jsou navíc jednotlivé jazykové vazby plně interoperabilní, takže kvantové obvody lze sdílet mezi aplikacemi napsanými v různých jazycích bez konverze dat. IBM tím cílí na komunitu vysokovýkonných výpočtů, kde Fortran a C++ stále tvoří základ většiny produkčních vědeckých aplikací, a dále sbližuje kvantové výpočty s tradiční superpočítačovou infrastrukturou.
Kvantová bezpečnost a sítě
Společnost IonQ oznámila průlom v oblasti kvantových sítí, když dosáhla více než 1 000 událostí provázání (entanglementu) za sekundu mezi iontovým qubitem a polovodičovou kvantovou pamětí typu silicon-vacancy (SiV) pomocí fotonického propojení. Tento výsledek představuje překonání předchozího rekordu více než čtyřnásobně pro iontové systémy a podle firmy jde o dosud nejrychlejší kvantové propojení svého druhu. Technologie kombinuje dlouhou koherenční dobu iontových qubitů s efektivním optickým rozhraním pevnolátkové paměti, což je klíčový předpoklad pro budoucí distribuované kvantové počítače propojující více kvantových procesorů do rozsáhlých kvantových datových center. Demonstrace zároveň podporuje výzkum v rámci programu DARPA zaměřeného na vysokorychlostní kvantové propojování a potvrzuje rostoucí význam kvantových propojení jako jednoho z hlavních technologických kroků na cestě ke škálovatelným fault‑tolerantním kvantovým systémům.
Společnost IonQ oznámila akvizici firmy Elisity, zaměřené na bezpečnostní architekturu Zero Trust, v transakci v hodnotě až 1,3 miliardy dolarů, jejímž cílem je propojit technologie postkvantové kryptografie (PQC) a distribuce kvantových klíčů (QKD) od IonQ s podnikovou bezpečnostní platformou Elisity. Elisity přináší více než 100 nasazení u zákazníků po celém světě, silnou pozici na rychle rostoucím trhu mikrosegmentace a technologii IdentityGraph, kterou chce IonQ rozšířit o správu kryptografických aktiv a prioritizaci migrace na postkvantovou kryptografii.
PQC Coalition vydala novou zprávu „PQC Capability Development Report“.
Report PQC Coalition
Německé instituce BMI, BMDS a BSI zveřejnily národní směrnici pro přechod na postkvantovou kryptografii (PQC), která převádí evropskou roadmapu do konkrétních doporučení pro státní správu, kritickou infrastrukturu i soukromý sektor. Dokument stanovuje, že systémy s vysokým rizikem, zejména ty chránící dlouhodobě citlivá data nebo kritickou infrastrukturu, by měly dokončit migraci na kvantově odolné kryptografické algoritmy nejpozději do konce roku 2030, zatímco většina ostatních systémů by měla být převedena do roku 2035. Směrnice zároveň požaduje vytvoření kryptografických inventářů, zavedení jasné odpovědnosti za migraci, pravidelné hodnocení kvantových rizik, zapojení dodavatelských řetězců a podporu principu „crypto‑agility“, tedy schopnosti rychle měnit kryptografické mechanismy podle vývoje hrozeb. Dokument představuje jeden z prvních praktických kroků členského státu EU k realizaci celoevropské strategie ochrany digitální infrastruktury před budoucími útoky kvantových počítačů.
Kvantový byznys, investice a politika
Španělské Qilimanjaro získalo v rámci investičního kola série A téměř 20 milionů eur.
- 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