Roční přehledy a predikce
Tady najdete predikce kvantových investorů pro 2025. Svůj názor poskytl i český fond Tensor Ventures.
Tento rok také spousta společností vydala nebo aktualizovala svou kvantovou roadmapu. Zde je jejich seznam.
- Balancování kvantového hype a realismu: Kvantový průmysl musí skloubit odpovědné informování o technologiích s povzbuzením zájmu a investic, aby si získal podporu veřejnosti a rozšířil povědomí o jejich možnostech.
- Role „facilitátorů“: Pro úspěšné budování kvantového ekosystému bude klíčové zapojit odborníky schopné propojit akademiky, podnikatele a politiky a vytvořit prosperující hodnotové řetězce.
- Přechod od experimentů k reálnému využití: Kvantové technologie začnou vstupovat do specifických komerčních aplikací, jako jsou objev léků, materiálová věda či zabezpečená komunikace.
- Filozofie a význam kvantových technologií: Kvantové počítače otevřou nové otázky o povaze reality a propojí vědu s filozofií, což přitáhne další obory do kvantové komunity.
- Kvantová pracovní síla 2.0: Průmysl rozšíří svou základnu talentů o designéry UX, etiky, techniky a manažery, aby podpořil přechod od výzkumu k aplikacím.
- Příprava vědců na vedení: Kvantoví vědci budou školeni v měkkých dovednostech, jako je vedení týmů, komunikace s investory a podnikatelské myšlení, aby mohli efektivně vést komerční projekty.
- Synergie kvantové výpočetní techniky a AI: Spojení kvantových výpočtů a AI nabídne oboustranné přínosy, kde AI optimalizuje kvantové algoritmy a kvantové výpočty zrychlí učení AI modelů.
A zde ještě top 10 vědecko-výzkumných kvantových zpráv v 2024.
Kvantové počítače
Jülich Research Center ve spolupráci se společností ARQUE Systems představilo nový pětiqubitový kvantový čip založený na polovodičových qubitech, který bude integrován do platformy JUNIQ v Jülich Supercomputing Centre. Tento systém využívá inovativní patentovanou architekturu, která umožňuje pohyb qubitů na čipu po tzv. „shuttle paths“ bez ztráty informace. Tato technologie umožňuje integraci milionů qubitů na jednom čipu o velikosti několika centimetrů čtverečních, čímž výrazně zvyšuje škálovatelnost kvantových počítačů. Polovodičové qubity, které využívají spin jednotlivých elektronů, jsou vyráběny pomocí metod blízkých tradičním polovodičovým technologiím.
Kvantové čipy s polovodičovými qubity na 200mm waferu
A zde zajímavý článek, který diskutuje, že na rozdíl od dřívějších předpovědí značně roste podíl tzv. on-premise kvantových počítačů, tedy případů, kdy si zákazníci kupují celý kvantový počítač a instalují jej do svých prostorů. Obecně se předpokládalo, že se bude více používat přístup skrze cloud. Instalovaných on-premise kvantových počítačů je již 64 a průměrná cena je 12,5 milionu dolarů. Dost zajímavé čtení.
Rigetti Computing představil svůj nejnovější 84qubitový kvantový systém Ankaa-3, který dosahuje fidelity dvouqubitových bran 99,5 procenta. Systém zahrnuje rozsáhlé redesigny hardwaru, včetně pokročilé kryogenní konstrukce, vylepšeného čipu a přesné řídicí technologie. Nový čip využívá metodu Alternating-Bias Assisted Annealing (ABAA) pro přesné nastavení frekvencí qubitů, což umožňuje lepší výkonnost dvouqubitových bran. Rigetti plánuje rozšířit svou modulární architekturu na více než 100 qubitů do konce roku 2025. Tento systém je dostupný prostřednictvím Rigetti Quantum Cloud Services a brzy na platformách Amazon Braket a Microsoft Azure.
Kvantový počítač Ankaa-3 s 84 supravodivými qubity
Startup AQSolotl ze Singapuru, což je spin-off z NTU a NUS, představil CHRONOS-Q, kvantový kontroler propojující tradiční počítače s kvantovými systémy. Tento systém zjednodušuje ovládání kvantových počítačů prostřednictvím běžných zařízení, nabízí reálnou zpětnou vazbu během výpočtů s rychlostí pod 14 nanosekund a modulární design zajišťující škálovatelnost.
Kvantové algoritmy a software
Výzkumníci z University of Waterloo prokázali, že kvantové algoritmy mohou urychlit tvorbu a použití generativní umělé inteligence (AI) v aplikacích s periodickými strukturami, jako jsou analýzy molekulární dynamiky. Práce ukazuje, že kvantové výpočty jsou efektivní zejména tam, kde klasické metody s generativní AI, například v počítačovém vidění a řeči, nenacházejí zásadní zrychlení. Molekulární dynamika, například u velkých molekul jako proteinů, využívá generativní AI k hledání a generování specifických 3D struktur. Kvantové počítače mohou díky periodicitě úhlů molekulárních vazeb významně vylepšit simulace těchto procesů, což je zásadní v oblasti farmakologie. Tato periodicita připomíná princip Shorova algoritmu, který využívá periodické struktury k faktorizaci čísel a prolomení RSA šifrování.
Kvantová a postkvantová bezpečnost a kvantové sítě
Ve dnech 4. a 5. prosince 2024 se v Praze uskutečnil mezinárodní workshop Post-Quantum Transition Workshop (PQT), pořádaný byl Vysokým učením technickým v Brně (VUT) a Národním úřadem pro kybernetickou a informační bezpečnost (NÚKIB). Cílem akce bylo propojit akademickou, státní a komerční sféru a diskutovat výzvy spojené s přechodem na kvantově bezpečné technologie a postkvantovou kryptografii (PQC), zejména v oblasti e-governmentu a kritické infrastruktury. Program zahrnoval přednášky odborníků z Česka i zahraničí, včetně zástupců Estonska, Nizozemska a Lucemburska, a panelovou diskusi zaměřenou na praktické otázky implementace PQC. Já jsem se účastnil a rozhodně to byla přínosná akce. Těším se na další podobné v 2025. Prezentace najdete zde.
Výzkumníci z Northwestern University jako první na světě úspěšně demonstrovali kvantovou teleportaci přes optické kabely (zatím byly podobné demonstrace jen pro kvantovou distribuci klíče, QKD), které již přenášejí běžný internetový provoz. Tento průlom ukazuje, že kvantová komunikace může sdílet infrastrukturu s klasickými komunikačními sítěmi, což výrazně zjednodušuje požadavky na nové rozvody pro kvantové aplikace, jako jsou distribuované kvantové výpočty a senzorika. Tady i česky.
Nokia a Turkcell úspěšně demonstrovaly použití postkvantové kryptografie na IPsec v mobilních sítích, což představuje první implementaci svého druhu zaměřenou na ochranu komunikace před hrozbami kvantové éry. Demonstrace využila řešení Nokia IPsec Security Gateway k šifrování datových paketů na síťové vrstvě.
Ačkoliv jsem chválil Google, že u představení kvantového procesoru Willow zdržel superlativů, hodně to přehnali jiní (také jsem si všiml, že spousta rádoby AI expertů je i experty na kvantum). Třeba tady se spojuje Willow s tím, jak je Bitcoin v prčicích, a zní to, jako bychom měli být schopni jej rozbít za dva roky. Ne, ohroženo je jen pár desítek bitcoinů, co leží ladem a bylo s nimi manipulováno s nejstarším protokolem p2pk. Ale i na ty je Willow strašně krátký. U těch novějších bitcoinů pod protokolem p2pkh se prakticky není zatím čeho bát, pěkně to sepsali zde. Avšak z dlouhodobé perspektivy by i Bitcoin měl přejít na PQC.
Rychlovky: Světové ekonomické fórum rovněž doporučuje se zabývat PQC. CISA: Termín 2035 pro kvantové šifrování je stále dosažitelný.
Kvantový byznys, investice a politika
SEALSQ Corp získal celkově 60 milionů dolarů na ASIC čipy pro postkvantovou kryptografii.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete dostávat exkluzivní tištěný speciál Lupa 3.0?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU