Hlavní navigace

Qubity: Kvantový počítač v ČR, supravodivý switch pro qubity, topologické qubity blíže realitě

2. 7. 2023
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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

Kvantovky v Česku

Zástupci ostravského IT4Innovations podepsali projekt LUMI-Q, v rámci kterého by v roce 2024 mohl v ČR být první kvantový počítač. Dodavatel se bude teprve soutěžit, ale požadavkem bude 12–20 supravodivých qubitů v topologii hvězda.

Kvantové počítače

IonQ oznámilo, že pro širší veřejnost zpřístupní svůj IonQ Forte, kvantový procesor s 32 qubity na bázi uvězněných iontů. Dosud byl přístupný jen partnerům IonQ, nyní všem na cloudu.

A navazujeme s dalšími detaily ohledně novinek od Microsoftu z minulého týdne. Výzkumníci z Microsoftu publikovali článek, kde ukázali první kvantové zařízení, kde jsou schopni vytvořit a kontrolovat tzv. Majorana zero modes a zároveň ukázali, že naplňuje podmínky kvantového topologického stavu a pravděpodobně se jedná o schůdnou cestu, a tedy jsme krok blíže k topologickým qubitům. To, proč se Microsoft žene za topologickými qubity, je, že jsou odolné jednomu typu kvantových chyb úplně a dobře opravitelné vůči druhému. Dalším krokem je pak vytvořit plně funkční qubit, následně systém s několika qubity apod. Jeho plán je postavit plnohodnotný kvantový počítač s plnou korekcí chyb do 10 let.

Velký úspěch, v Ostravě poběží evropský kvantový počítač. Česko vede projekt několika států Přečtěte si také:

Velký úspěch, v Ostravě poběží evropský kvantový počítač. Česko vede projekt několika států

Quandela, francouzský startup pracující na fotonických kvantových počítačích, otevřel svou první továrnu, a to konkrétně ve městě Massy ve Francii. Nová továrna umožní zvýšit kvalitu výroby a dostat ji na průmyslovou úroveň. V následujících měsících by měly na jejich cloudu přibýt další dva nové fotonické procesory.

Vědci z amerického NIST představili aktivní přepínač pro supravodivé obvody. Současné návrhy supravodivých kvantových čipů jsou statické ve smyslu, že všechny spoje (např. propojení qubitů, napojení qubitu na vyčítání a podobně) a obvody jsou tzv. natvrdo vyrobené. A k tomu, čím více elementů a obvodů, tím více šumu, a tedy kvantových chyb. Představený switch může přinést revoluci v návrzích supravodivých kvantových počítačích. Funkce switche byla představena na situaci, kdy máte dva qubity a vyčítací rezonátor. Switch ve vypnutém stavu všechny tři prvky výborně izoloval. V dalším stavu propojil dva qubity, aby mohly spolu interagovat, a ve třetím stavu propojil qubity s vyčítacím rezonátorem, abychom mohli qubity změřit. Ve výsledku tento switch umožňuje vytvořit programovatelné čipy, možná až něco jako FPGA, a dále bylo ukázáno, že umí vyčítat dva qubity zároveň, což je také velký pokrok – o spoj méně a celkově snižuje šum, a tedy kvantové chyby.

Supravodivý switch spojující dva qubity a vyčítání

Supravodivý switch spojující dva qubity a vyčítání

Autor: NIST

NEC Corporation a Tohoku University spolu začaly pracovat na osmiqubitovém kvantovém annealeru. Co je zajímavé, je, že annealer bude používat design a topologii vyvinutou rakouským Parity QC, která je odolnější vůči kvantovým chybám.

Kvantová bezpečnost

Konsorcium SandboxAQ, Microsoft a Deloitte dostalo grant, v rámci kterého by pro U.S. Defense Information Systems Agency (DISA) mělo přijít s prototypem řešení pro kvantově odolné šifrování. SandboxAQ dodá své kvantově odolné šifrování, Microsoft svoji DevSecOps platformu a Deloitte pak bude fungovat jako integrátor celkového řešení.

Kvantové technologie

Čas od času tu zmíním kvantové senzory nebo kvantové počítače na bázi NV (nitrogen vacancy) center v diamantech. Diamant se používá, protože je jednoduše vyrobitelný, v NV centru se dobře kontroluje spin, má dobrou citlivost na magnetické i RF pole a funguje při pokojové teplotě. Nyní však přichází konkurent, tzv. boron vacancy center v hBN krystalové mřížce. Dosud byly problémy se stabilitou těchto „BV“ center. Výzkum je stále na začátku, ale vypadá to, že by se tato technologie mohla minimálně vyrovnat té diamantové, a v některých aspektech ji i překonat. Například NV centra v diamantech začínají být problematická, pokud je diamant příliš malý.

Kvantový byznys, investice a granty

Kvantově softwarový startup Algorithmiq získal 15 milionů dolarů v investiční sérii A. Algorithmiq se zaměřuje hlavně na oblast chemických simulací pro vývoj léků – platforma Aurora.

Objevil se další startup, který pracuje na kvantovém řešení pro objev a výzkum nových léků Molecular Quantum Solutions. A hned získal pre-seed investice 600 tisíc dolarů.

Ještě větší pre-seed získal startup Planckian, a to 2,7 milionu eur. Planckian pracuje na kvantových bateriích. Kvantové baterie využívají kvantově mechanické jevy k uskladnění energie – zde konkrétně fotonů, které excitují atomy. Párkrát jsem o kvantových baterií už četl, ale zatím jsem spíše pesimistický.

Konference WebTop100 2024 Digitální marketing

Švýcarský Terra Quantum koupilo společnost Divid intelligent solutions, což je německá softwarová společnost, která vyvíjí algoritmy pro AI, analýzu dat, optimalizace – vše klasické. Nyní po skoupení se tato nová divize pustí do hybridních řešení.

Jižní Korea bude investovat 2,33 miliardy dolarů do kvantových technologií do roku 2035. Její cíle nejsou malé. Do roku 2035 chce mít 2500 kvantových výzkumníků a 10 procent na světovém kvantovém trhu. To mimo jiné na začátku bude zahrnovat státní podporu až 100 novým startupům do roku 2025. V rámci tohoto balíčku Jižní Korea podepsala memorandum i s IBM či IonQ.

Byl pro vás článek přínosný?

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.

Upozorníme vás na články, které by vám neměly uniknout (maximálně 2x týdně).