Předpovědi a ohlédnutí ke konci roku
Konec roku je období, kdy se ohlížíme zpět a koukáme vpřed, co nás čeká. Takže opět budu přinášet odkazy a zkrácené výpisky z tohoto typu článků.
A hned tu máme jedenáct předpovědí pro kvantový průmysl pro rok 2023 od TQD:
- Pravděpodobně začneme vídat případy, kdy některé startupy již vyčerpají všechny své investice, aniž by stále měly něco pořádného v ruce.
- Ačkoliv vidíme okolo nás spoustu problémů s dodavatelskými řetězci, pády krypta a i menší zájem investovat, kvantové oblasti by se to moc týkat nemělo.
- Již tento rok jsme viděli několik spojení kvantových startupů nebo jejich skoupení. Tento trend bude pokračovat a asi bude i silnější.
- Čím dále se píše, že praktická budoucnost bude spojením HPC a kvantových počítačů. Takže můžeme začít vídat i tzv. hybrid merge, kde HPC společnosti se začnou spojovat nebo kupovat kvantové společnosti (dosud to bylo vždy kvantový-kvantový merge).
- V širší a laické veřejnosti jsou kvantové počítače spojené zejména se supravodivými qubity. V 2023 můžeme vídat, že i výrobci jiných qubitů se budou chtít lépe prezentovat právě i širší veřejnosti.
- Častěji uvidíme, jak v rostoucích kvantových společnostech z pozice CEO odstupují původní zakladatelé, často vědci, a pozici přenechají profesionálním a zkušeným CEO.
- Kvantové technologie budou více předmětem diskuse a plánování v oblastech národní bezpečnosti po celém světě.
- V TQD si představují, že v roce 2023 by mohlo přijít nějaké pozitivní překvapení, tedy značný nárůst v počtu qubitů nebo větší průlom v oblasti korekce kvantových chyb. Taková divoká karta.
- Rok 2022 byl rokem objevování PQC. V roce 2023 bude PQC už jenom růst.
Na TQD najdete i top kvantové výzkumné příběhy za rok 2022. Více než 400 qubitů u IBM, pokroky se spinovými qubity na několika frontách, kvantová umělá inteligence s potřebou méně dat, pokroky s kvantovou teleportací a tak dále. Nicméně za mě ten největší příběh roku 2022 ve výčtu chybí, a to udělení Nobelovy ceny za demonstraci kvantového provázání.
Dále TQD vydalo i přehled největších investic za rok 2022. To jest 100 milionů dolarů pro Xanadu, 110 milionů dolarů pro ColdQuanta, 148 milionů dolarů pro Origin Quantum, 128 milionů eur pro IQM, 75 milionů dolarů pro Terra Quantum, 50 milionů eur pro eleQtron, 33 milionů dolarů pro Classiq a další.
A své ohlédnutí za rokem 2022 publikovali i na blogu Qiskit. Qiskit je tu s námi už pět let a pořád se má kam posouvat. Avšak největší síla Qiskit je její obrovská komunita nejen uživatelů, ale i aktivně přispívajících vývojářů.
Kvantové počítače
Minulý týden jsem psal, že čínské SpinQ získalo investici. SpinQ však při té příležitosti i představil tři nové stolní kvantové počítače. Prvním je Gemini Mini s dvěma qubity na bázi jaderné magnetické rezonance (NMR) a je určen hlavně na výuku a jednoduché demonstrace. Druhý je Gemini rovněž s dvěma NMR qubity a je obecně výkonnější než verze Mini. Například verze Mini zvládne zhruba 30 jednoqubitových a 10 dvouqubitových operací, zatímco plné Gemini zhruba 200 a 20. Třetí novinkou je Triangulum, které má tři NMR qubity. Více o specifikacích a ceně najdete zde.
Kvantový počítač Triangulum s 3 NMR qubity od SpinQ
Kvantový software a algoritmy
Výzkumníci z University of Toronto publikovali práci, kde se jim podařilo najít katalyzátor pro produkci čistého vodíku. To zajímavé na této novince je, že vyvinuli novou metodu, která pomáhá najít nové vhodné katalyzátory, která je postavená na tzv. kvantově-inspirovaném algoritmu. V tomto případě použili digitální annealer, tedy klasickou analogii ke kvantovému annealeru. Již dříve jsme tu měli novinku, že právě digitální annealing vypadá dost zajímavě.
Podobně úspěchy hlásí i Fujitsu, které nasadilo svůj digitální annealer u Kutxabank pro optimalizaci investičního portfolia. Digitální annealer od Fujitsu umí řešit problémy s až 100 tisíci proměnnými. Nicméně nakonec je to o tom, jaký model výzkumníci pro daný problém vytvoří.
Kvantové sítě
Společnost Arqit se vzdává svého plánu vybudovat konstelaci QKD satelitů na oběžné dráze. Oficiální důvod je, že QKD satelity již nejsou potřeba pro distribuci šifrovacích klíčů. V tomto případě Arqit buduje své proprietární řešení pro kvantově odolné šifrování (PQC). V současné době hledá někoho, komu by prodalo rozdělané QKD satelity a licencovalo příslušné IP. Tak uvidíme, kdo si to převezme. Nicméně za mě je to trochu zklamání.
Startup Aegiq z UK rozjíždí spolupráci s University of Exeter na projektu U-Quant. Aegiq je známý tím, že pracuje na výkonných a věrohodných zdrojích jednotlivých fotonů, a navíc se jedná o integrované řešení. V projektu U-Quant půjdou dál s cílem dodat na trh řešení pro kvantovou komunikaci, které je integrované, s nízkou spotřebou i ztrátami a mělo by být určené pro použití ve vesmíru, tedy bude muset být zajištěná i ochrana proti kosmickému záření.
Společnost UET United Electronic Technology a Technical University Dresden spolu rozjíždí projekt 6G-Quantum Security (6G-QuaS), který je financovaný německou vládou. Cílem je vyvinout a demonstrovat kvantové kryptografické (hybridní) řešení pro budoucí 6G sítě. Popis není úplně moc konkrétní, ale půjde hlavně o kvantové sítě a zabezpečení skrze optické kabely – nikoliv bezdrátové. Výsledky by měly být prezentovány v 2025.
Kvantová bezpečnost a kryptografie
Další zajímavý report ohledně kvantové bezpečnosti vypracovali ve Foundation for Defense of Democracies. Nejedná se však jen o přehledový report, ale jiný přístup k zabezpečení, které může používat dnešní RSA nebo budoucí PQC. Hlavní myšlenka však je na bázi, že daná data rozkouskujete na několik dílů, ty jednotlivě zašifrujete a pošlete různými cestami k cíli. Myšlenka je postavená na tom, že statisticky je nepravděpodobné, že by někdo odchytil všechny fragmenty. Protože i jeden chybějící fragment znemožní rozšifrování celého původního souboru. Tato metoda se nazývá Augmented Improbability of Access (AIA).
Vyšel dost zajímavý rozhovor s jedním z manažerů z DARPA, který má na starosti i kvantové programy. Je dost zajímavé si přečíst o tom, jak nad vývojem kolem kvantových počítačů přemýšlí. Jedním z jejich hlavních cílů je zamezit tzv. strategickému překvapení, tedy situaci, kdy by někdo postavil revoluční kvantový počítač výrazně dříve než zbytek světa nebo by někdo vymyslel algoritmus, který by mohl mít dalekosáhlé bezpečnostní dopady a tak dále.
