Kvantovky v Česku
Den s kvantovkou je jednodenní odborně-vzdělávací akce pořádaná Katedrou didaktiky fyziky MFF UK, naplánovaná na 25. září 2025 v areálu MFF Troja (Praha 8), která nabídne středním školám ranní program zahrnující soutěžní dílny se zaměřením na kvantové principy a kryptografii, exkurze na vědecká pracoviště, interaktivní hands‑on aktivity demonstrující kvantové jevy a QKD, a také možnost klást otázky odborníkům („kvantová odpovědna“). Odpolední část je otevřená veřejnosti, včetně učitelů a zájemců o kvantové technologie, a nabízí tematické panely, demonstrační experimenty a interaktivní „kvantovou hernu“.
Kvantové počítače
Experiment z University of Vienna ve spolupráci s Politecnico di Milano a Quantinuum demonstroval, že i malý fotonický kvantový procesor může překonat klasické algoritmy v ML úlohách, konkrétně při klasifikaci dat, a to díky nasazení kvantového kernel-based algoritmu spuštěného na fotonickém čipu, který dosáhl nižší chybovosti než jeho tradiční (polovodičová) obdoba. Přístroj využívá optický obvod vyrobený na bázi mikrovlnovodů ze silikonového nitridu, kde architektura je kombinací kontinuálních a diskrétních fotonických režimů. Díky tomu, a nižší energetické náročnosti platformy, bylo možné realizovat algoritmus, u kterého kvantový výpočet vedl k měřitelnému zvýšení přesnosti a snížení spotřeby energie ve srovnání s klasickou metodou bez potřeby velkých kvantových modulů. Tento výsledek ukazuje, že již současné malé fotonické procesory mohou přinést konkrétní kvantově posílené benefity v machine learningu.
Oxfordští fyzici překonali nový světový rekord v přesnosti jednoqubitových kvantových operací: pomocí iontové pasti s kalciovými ionty dosáhli chybovosti pouhých 0,000015 % – tedy jednoho chybného provedení za přibližně 6,7 milionu operací. Tento extrémně nízký chybový poměr dramaticky snižuje nároky na redundanci qubitů potřebnou pro korekci chyb – tedy počet fyzických qubitů vyžadovaných pro implementaci jednoho logického qubitu, což značně zmenšuje náklady a prostor pro budoucí praktické kvantové počítače.
Kvantový čip s uvězněnými ionty
IBM zveřejnila aktualizovanou kvantovou roadmapu, v níž představila svůj cíl vybudovat do roku 2029 plně funkční kvantový počítač odolný vůči chybám (IBM Quantum Starling) s 200 logickými qubity schopnými provést až 100 milionů kvantových bran díky implementaci kvantových LDPC (low‑density parity check) kódů a specializovanému dekodéru pro real time korekci chyb, nasazeném na FPGA/ASIC. Systém bude postaven modulárně v datovém centru v Poughkeepsie, New York, přičemž po sobě následují mezistupně: 2025 „Loon“ (nový čip s připojitelnější architekturou pro test LDPC), 2026 „Kookaburra“ (qLDPC paměť a logical processing unit), 2027 „Cockatoo“ (propojení modulů), 2028 proof‑of‑concept s magickými stavy a v roce 2029 nasazení plného Starling systému. IBM očekává, že faktická kvantová „výhoda“ (advantage) bude dosažena již kolem roku 2026 a že řešení hlavních fyzikálních problémů umožnila přesná implementace qLDPC kódů na architektuře bicycle a nový optimalizovaný dekodér. Více, hlavně o plánech kolem korekcí kvantových chyb, zde.
Aktualizovaná kvantová roadmapa IBM
Francouzský Pasqal vydal 2025 roadmapu, která propojuje dnešní analogové neutrální atomy QPU s vizí digitálně odolných systémů. Plán se opírá o tři pilíře: rychlé nasazení QPU, demonstraci kvantové výhody (~250 qubitů pro specifické problémy do roku 2026) a postup k systematické chybové korekci. V roce 2025 uvedou Orion Gamma platformu s více než 140 fyzickými qubity a prvním logickým qubitem, následují Vela a Centaurus, které postupně posunují logické qubity k 100 až 200 do roku 2030. Klíčovým technickým prvkem je integrace fotonických integrovaných obvodů (PIC) po akvizici AEPONYX, které zvyšují přesnost řízení atomů, redukují cross talk a umožňují modulární škálovatelnost. Součástí je i podpora v cloudových prostředích – dostupnost přes Google Cloud a Azure – a otevřený softwarový zásobník a Pasqal Community ekosystém pro vývojáře.
Quobly představil na konferenci France Quantum nový „perfektní“ kvantový emulátor, vyvinutý ve spolupráci s QPerfect a nasazený na platformě OVHcloud. Tento software dokáže bez simulace fyzikálních chyb emulovat 27 až 31 logických qubitů prostřednictvím rozhraní kompatibilního s Cirq i Qiskit, což umožňuje vývoj a testování kvantových algoritmů ve stabilním prostředí. Emulátor je zatím bez vestavěného šumu, ale Quobly plánuje budoucí verze s realistickými modely chyb a podporou až 100 qubitů pomocí pokročilých metod jako tensorové sítě. Je to první krok v rámci průmyslové strategie společnosti, která pokračuje partnerstvím se STMicroelectronics pro vývoj kvantového hardwaru na bázi FD‑SOI technologie.
Oxford Quantum Circuits (OQC) zveřejnila devítiletou technologickou roadmapu směřující k 50 tisícům logických qubitům v systému „Atlas“ do roku 2034. Plán předchází třemi klíčovými etapami: Genesis (2026) s 16 logickými qubity a chybovostí 10⁻³ na 15mm čipu, nasleduje Titan (2028) s 200 logickými qubity, chybovostí 10⁻⁶, 1 MHz cyklovou rychlostí a 100mm waferem, a Athena (202?–2030) s pěti tisíci logickými qubity při 10⁻⁹ chybovosti na 200mm waferu. Pro klíčovou efektivitu využívají supravodivé „multi-mode dual‑rail Dimon“ qubity, které snižují poměr fyzických k logickým qubitům ~10×. Titan již operuje s dvouqubitovou CZ branou s fidelitou 99,8 %, zatímco Atlas má dva 300mm wafery s cílovou logickou chybovostí 10⁻¹² a frekvencí 10 MHz.
Roadmapa Oxford Quantum Circuits (OQC)
Microsoft představil novou třídu kvantových opravovacích kódů, které využívají čtyřrozměrnou (4D) geometrickou strukturu. Tyto kódy byly navrženy pro platformy s plnou konektivitou mezi qubity – například pro iontové pasti nebo neutrální atomy – a výrazně zvyšují efektivitu opravy chyb. V praxi zvládnou korigovat chyby už po jednom měření (tzv. single shot korekce), a přitom vyžadují méně fyzických qubitů než tradiční metody. Jedna konkrétní verze kódu využívá 96 fyzických qubitů a dosahuje logické chybovosti kolem 10⁻⁶, což je o několik řádů lepší než běžné fyzické qubity. Díky jednoduché a paralelně spustitelné architektuře mohou tyto kódy výrazně urychlit vývoj praktických, odolných kvantových počítačů a snižují nároky na potřebný hardware.
Kvantový software a algoritmy
Výzkumníci z Kipu Quantum a IonQ poprvé využili 36qubitový QPU z uvězněných iontů s plnou konektivitou pro řešení skládání proteinů (protein folding) s až do 12 aminokyselin pomocí algoritmu BF‑DCQO (Bias‑Field Digitized Counterdiabatic Quantum Optimization). Nešlo jen o simulaci, ale o reálné testy na hardwaru, kde se ukázalo, že algoritmus BF‑DCQO spolehlivě nachází optimální nebo téměř optimální konformace pro tři peptidy, a paralelně úspěšně řeší i MAX 4‑SAT a spin‑glass problémy až na 36 qubitech.
Výzkumníci z USC a Johns Hopkins jako první předvedli nepodmíněné exponenciální zrychlení na kvantovém hardware díky úpravě Simonova problému na 127qubitových procesorech IBM Eagle. Použili čtyři techniky: redukci vstupních dat, transpilační optimalizaci, dynamické dekupování pro potlačení šumu a mitigaci chyb při měření. Výsledek ukazuje, že při zvyšování velikosti problému se výkon kvantového řešení exponenciálně vylepšuje oproti klasickým algoritmům bez potřeby teorémů o nemožnosti efektivnějších klasických metod. Dodejme, že se stále jedná o řešení problému bez praktického využití.
Kvantová bezpečnost a sítě
Prezidentským nařízením z 6. června 2025 prezident Trump modifikoval předchozí prezidentské nařízení (EO 13694 a EO 14144), konkrétně zmírnil požadavky na zavedení postkvantové kryptografie (PQC) – vypustil klauzuli „co nejdříve“, odstranil povinné PQC požadavky ve výběrových řízeních a přechod odsunul na konec dekády, přičemž ponechal pouze povinnost CISA vést seznam kategorií produktů, které PQC podporují, a vyžadovat TLS 1.3 (nebo jeho nástupce) do roku 2030. Dále odebral Bidenovy mandáty pro digitální identifikaci, vícefaktorové autentizace a software‑bill‑of‑materials, přičemž udržuje obecné rámce pro bezpečný vývoj softwaru prostřednictvím NIST, založené na dobrovolné spolupráci průmyslu. Snižuje rozsah sankcí na kyberútoky pouze na zahraniční aktéry a explicitně vylučuje intervence ve volebním cyklu. Přes určité ústupky zůstává hlavní zaměření na modernizaci zabezpečené komunikace, krytí cloudových systémů, odolnost vůči AI hrozbám a přechod na postkvantové standardy ve střednědobém horizontu. Škoda.
Orange Business a Toshiba Europe spustily v Paříži první komerční quantum-safe síť „Orange Quantum Defender“, která kombinuje hardwarově založenou kvantovou distribuci klíčů (QKD) přes stávající optickou páteř Orange s postkvantovou kryptografií (PQC) jako softwarovým doplňkem, čímž poskytují vitamínově navrstvené šifrování („defence-in-depth“) pro ochranu proti hrozbě „store now, decrypt later“. Služba již propojuje více lokalit jedné francouzské finanční instituce, běží nad existující datovou infrastrukturou a podle Orange je připravena na další rozšíření ve Francii a v budoucnu i Evropě v rámci projektu EuroQCI, přičemž dosah QKD uzlů je aktuálně cca 150 kilometrů, s plánem satelitní expanze kolem roku 2027 až 2028.
Společnosti Microsoft a Apple implementují podporu postkvantové kryptografie (PQC) ve svých budoucích operačních systémech — zejména Windows 11 (Insider Preview) a iOS 26 a macOS Tahoe 26 (oznámeno na WWDC25) — umožňující TLS 1.3 spojení s kvantově bezpečnými algoritmy pro výměnu klíčů a digitální podpisy, přičemž zároveň zachovávají zpětnou kompatibilitu s klasickými protokoly. Microsoft rozšířil svou kryptografickou knihovnu SymCrypt (a také implementaci v Linuxu e.g. SymCrypt‑OpenSSL 1.9.0) o NIST‑standardizované algoritmy ML‑KEM (Kyber) a ML‑DSA (Dilithium), s plánem přidat i SLH‑DSA (SPHINCS+) a LMS, umožňující hybridní nasazení při zachování funkčnosti klasických systémů.
AWS Key Management Service (KMS) od 13. června 2025 podporuje postkvantové digitální podpisy podle FIPS 204—Module‑Lattice Digital Signature Algorithm (ML‑DSA)—přes tři nové velikosti klíčů (ML_DSA44, ML_DSA65, ML_DSA87) s podpisovým algoritmem ML_DSA_SHAKE256, použitelné knihovnami pro surové i externě předzpracované zprávy, přičemž všechny operace probíhají v certifikovaných HSM s úrovní FIPS 140‑3 L3. Integrace umožňuje zachovat existující rozhraní AWS KMS (CreateKey, Sign, Verify), IAM politiky, audit i tagování, čímž usnadňuje nasazení postkvantových podpisů pro dlouhověké scénáře jako firmware, IoT zařízení nebo podepisování dokumentů, kde je potřeba platnost na desetiletí. Služba je již dostupná ve vybraných regionech (USA – Kalifornie a EU – Milán) a v dalších následují dny, nabízí flexibilní výběr úrovně bezpečnosti (ekvivalent 128, 192 nebo 256 bitů) s odpovídajícími velikostmi klíčů a podpisů (např. ML‑DSA‑44 má veřejný klíč 1312 B, podpis 2420 B).
Byl spuštěn projekt Q‑Design, první evropský hybridní systém pro kvantovou distribuci klíčů (QKD), který kombinuje satelity na geostacionární (GEO) a nízké oběžné dráze (LEO) s pozemní infrastrukturou. Konzorcium 15 společností pod vedením ESA a Hispasatu – zahrnující SES/EAGLE‑1, Thales Alenia Space, ICFO, Telefónica, BBVA, Santander a další – právě realizuje proveditelnost integrace GEO komponent Hispasatu s LEO segmentem od SES‑EAGLE‑1, včetně navrženého satelit‑země, síťových rozhraní a provozních modelů. Cílem je vytvořit dynamický routing kvantových klíčů mezi orbitálními a pozemními cestami podle spolehlivosti a latence, což má zajišťovat větší robustnost, interoperabilitu a crypto‑agilitu napříč Evropou, financované přes program ESA ARTES‑4S a Národní kosmickou agenturou Španělska.
Kvantový byznys, investice a politika
IonQ je v ráži. Firma oznámila akvizici britského startupu Oxford Ionics v transakci celkové hodnoty přibližně 1,08 miliardy dolarů. Tato akvizice, očekávaná k uzavření v roce 2025, doplňuje IonQ ambici vyvinout do roku 2030 kvantové počítače schopné dosáhnout dvou milionů fyzických a 80 tisíc logických qubitů. Oxford Ionics přináší technologii ion-trap-on-a-chip, tedy iontové pasti integrované na polovodičových čipech, což umožňuje miniaturizaci a zvýšení přesnosti systému díky nižší chybovosti. Jejich tým včetně zakladatelů Chris Ballance a Tom Harty přejde pod IonQ. Společnost už dříve získala startupy Lightsynq, ID Quantique či Qubitekk, což potvrzuje její strategii rychlých akvizic směřujících k vybudování robustní a globálně škálovatelné kvantové platformy.
Na summitu G7 v kanadském Kananaskisu (17. června 2025) se lídři členských států dohodli na vytvoření Koordinační pracovní skupiny pro kvantové technologie, jejímž cílem je sladit přístupy v oblasti výzkumu, standardizace a kyberbezpečnosti. Skupina se má zaměřit na harmonizaci veřejných i soukromých investic do kvantových počítačů, komunikací a senzoriky, vývoj interoperabilních protokolů a sdílení osvědčených postupů pro budování odolných systémů. Dokument zároveň zdůrazňuje nutnost chránit citlivé know-how před exfiltrací. Mezi další závazky patří rozvoj kvalifikované pracovní síly včetně podpory znevýhodněných skupin a koordinace obrany proti budoucím kvantovým hrozbám pro kryptografii a bezpečnostní architektury. Společné prohlášení tak poprvé jasně začleňuje kvantové technologie do geopolitické agendy G7.
Multiverse Computing vybralo v investiční sérii B 189 milionů eur. Multiverse pracuje na kvantovém software ale je hodně aktivní i v klasických LLM AI.
Nizozemské QuantWare uzavřelo serii A a vybralo 27 milionů dolarů. QuantWare pracuje na supravodivých kvantových počítačích.
Další Nizozemský startup, Orange Quantum Systems, získal 12 milionů eur v rámci seed investice. OQS se momentálně soustředí hlavně na testování kvantových čipů, například pro IQM.
- 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
