Hlavní navigace

Qubity: Evropský fotonický procesor, nový typ supravodivých qubitů, kvantový odhad zdrojů

20. 11. 2022
Doba čtení: 3 minuty

Sdílet

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

Kvantové počítače

Britská společnost M Squared, která vyvíjí a prodává lasery, elektroniku, kvantové senzory apod., představila svůj kvantový počítač na bázi neutrálních atomů. Jejich kvantový počítač je nazýván Maxwell a pracují na něm společně s University of Strathclyde, kde jsou odborníci na Rydbergovské stavy atomů a v M Squared jsou experti na lasery pro chlazení a řízení atomů. Zatím moc detailů venku není, ale bude se jednat o analogový kvantový počítač, podobně jako má např. francouzský Pascal.

Minulý týden IBM představilo svůj 433qubitový procesor Osprey. Samozřejmě se vyrojilo spoustu analýz kolem. Výběrem: kvantová verze „Tick-Tock“ vývoje procesorů nebo pěkné shrnutí od Briana Siegelwaxe.

Zajímavý kousek předvedli výzkumníci z Riverlane, kteří naživo předvedli svůj čip pro dekódování kvantových chyb. Tento dekódovací čip je schopný detekovat a diagnostikovat kvantové chyby, které se tím pádem mohou opravit. Navíc jejich řešení je velmi rychlé a zvládne zpracovat velké množství qubitů, více, než máme k dispozici. Navíc to není omezené na konkrétní typ qubitů.

I Dell se pouští do oblasti kvantových počítačů. Z posledních několika měsíců vidíme, že hlavním trendem je pracovat na hybridních řešeních, tedy blízké spolupráci kvantových a klasických počítačů. A Dell se rovněž zaměřuje na tyto hybridní systémy a jeho cílem je poskytovat tu klasickou serverovou část, která bude postavena na jejich PowerEdge serverech. Na kvantové části spolupracují s IonQ, tedy zatím budou demonstrovat jejich řešení s kvantovými počítači na bázi uvězněných iontů.

Vědci z Aalto University, IQM Quantum Computers a VTT publikovali v Nature o novém typu supravodivých qubitů, který nazvali unimon. Pro demonstrativní účely připravili čip s třemi unimon qubity a rovnou se dostali na fidelity kvantových operací na úrovni 99,9 procenta. U supravodivých kvantových počítačů jsou qubity realizované pomocí supravodivého obvodu, který se skládá z Josepsonova můstku a dalších elementů jako kondenzátor apod. Nejčastěji, pokud mluvíme o supravodivých qubitech, se mluví o tzv. transmonech. Nicméně dle toho, jak postavíte supravodivý obvod, lze připravit další typy qubitů, jako jsou fluxonium, plasmonium, quarton či právě unimon.

Společnost Quandela oznámila, že skrze svůj cloud zpřístupnila svůj kvantový fotonický procesor s pěti qubity. Ten lze programovat s frameworkem Percival rovněž od společnosti Quandela. Percival také obsahuje i simulátor fotonického procesoru. Dalším milníkem by měl být procesor s 12 qubity ke konci roku 2023.

Kvantový fotonický čip od Quandela

Kvantový fotonický čip od Quandela

Autor: Quandela

Kvantový software a algoritmy

Německý federální úřad pro informační bezpečnost čas od času vypracuje zajímavé analýzy a reporty. Nyní vypracoval a zveřejnil svůj report s tématem kvantové strojové učení – současný stav a směry do budoucna.

Microsoft uvedl svůj Quantum Hardware Resource estimator, tedy nástroj pro vývojáře, který pomůže odhadnout počet qubitů a dobu běhu algoritmu. Funguje to tak, že vložíte svůj algoritmus napsaný v Q# nebo Qiskit. Ten se pak převede do QIR (Quantum Intermediate Representation, něco jako kvantový univerzální jazyk). V druhém kroku uživatel může nastavit parametry cílového procesoru, například typy základních bran, délka kvantové operace, konektivita qubitů, algoritmus pro korekci kvantových chyb atd. Následně program spočítá, kolik budete reálně potřebovat fyzických qubitů, dobu běhu a další informace.

Kvantová komunikace

Evropská RHEA a singapurský SpeQtre uzavřely strategické partnerství, v rámci kterého bude QKD satelit od SpeQtre použit pro distribuci kvantových klíčů mezi institucemi a podniky v Singapuru a členskými zeměmi ESA. Toto partnerství následuje projekt INT-UQKD, kde se účastní i obě zmíněné společnosti. INT-UQKD je projekt ESA, jehož cílem je demonstrovat evropské QKD schopnosti i skrze satelity a dále vyvinout a demonstrovat use cases.

MM socky3

Kvantové technologie

Britský startup Aegiq oficiálně představil svůj první produkt iSPS, tedy první kompaktní zdroj jednotlivých fotonů plně integrovaný na čipu. Aegiq na svém zdroji jednotlivých fotonů pracoval několik let a nyní se dostal do fáze, že jej může nabídnout jako produkt. Nutno také dodat, že jejich zdroj jednotlivých fotonů je velmi kvalitní, a přitom velmi rychlý (generuje mnoho fotonů).

Kvantový byznys, investice a granty

Podobně jako D-Wave nyní i IonQ zveřejnilo své průběžné výsledky (musí, neboť je kotováno na burze). Za Q3 byl příjem IonQ 2,8 milionu dolarů a rovněž jde o rostoucí trend. Nicméně celkově je i IonQ ve ztrátě.

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.