Kvantové počítače
Minulý týden jsem psal o investici sto milionů dolarů do kanadského Photonic Inc. Nyní se podívejme blíže na jeho technologii, protože je extra zajímavá. Photonic na svém systému pracovala sedm let v tzv. stealth módu a nic o sobě neprezentovala. Photonics pracuje na vlastní unikátní architektuře kvantového procesoru postaveného na křemíkových spinových qubitech zvaných T centra. Výhoda těchto T center je jejich nativní interface mezi spinem elektronu a fotonem. Myšlenka je taková, že spin reprezentuje tzv. výpočetní qubit. A s pomocí interface na fotony pak foton reprezentuje tzv. komunikační qubit. Pokud půjdeme dál a podíváme se na dvouqubitové operace, zjistíme, že jednotlivá T centra nejsou propojená přímo, například aby byla vedle sebe. Naopak jednotlivá T centra jsou propojena optickým vláknem a ta vedou do optického přepínače (switche), který takto může propojit mnoho T center navzájem. A díky tomu, že to jde přes optiku, takto můžete propojit hodně T center nejen v rámci jedné kryogenické jednotky, ale i mezi vícero jednotkami. Z toho nám pak vychází velmi optimistická škálovatelnost. Sama šéfka startupu řekla, že tak do pěti let by mohli na trh dodat opravdu schopný kvantový počítač. Fotonická část pracuje na komunikačních vlnových délkách (1550 nm). To vede k dalším využitím i mimo oblast kvantového počítání. Nabízí se využití pro kvantovou distribuci klíče (QKD), kde by se to hodilo speciálně pro tzv. QKD protokoly nezávislé na měřicím systému (MDI-QKD), nebo také jako kvantové opakovače apod. Zatím ve Photonic určitě mají detailní blueprinty (detailní návrh a specifikaci systému), ale více dostupných informací zatím není. Závěrem, máme tu z ničeho nic poměrně velmi zajímavého hráče, který má dost slušné šance být jedním z těch dominantních.
Výpočetní kvantový systém od Photonic Inc.
Společnost D-Wave oznámila pokrok v oblasti korekce kvantových chyb a údajně se jí podařilo dosáhnout zlepšení až o jeden řád. Vlastně je toto zajímavé téma. V případě kvantových annealerů nelze aplikovat korekce na jednotlivé qubity jako v případě digitálních kvantových počítačů. V tomto smyslu annealer nepracuje s diskrétními kroky, ale spojitě hledá nejmenší energii systému, který odpovídá tomu, jak jste naprogramovali propojení qubitů. Proto i přístup ke korekci kvantových chyb je jiný.
Kvantový software a algoritmy
Amazon Braket nyní podporuje parametrické kvantové obvody. Jedná se o techniku, kdy se nemusí kompilovat po každé změně nějakých parametrů (třeba u variačních algoritmů) celý kvantový obvod, ale jen jeho malá část.
Kvantová bezpečnost
China Telecom představila nový produkt zvaný Huawei Mate 60 Pro Quantum Secure Call Customized Terminal. Jedná se o jakési přídavné zařízení, které kvantově zabezpečí vaši komunikaci. A údajně má využívat kvantovou distribuci klíče (QKD). To je docela silné tvrzení a znamenalo by to, že dané přídavné zařízení je napojené na kvantovou síť, pravděpodobně skrze optické vlákno, které musí být k dispozici. Také by to asi znamenalo značné zmenšení QKD zařízení. Většina komerčně dostupných řešení mají stále velikost U1 do rackové skříně. Zajímavé. Dále konkrétně píšou: „Nový Huawei Mate 60 Pro s kvantovým zabezpečením má integrovanou kvantovou informační technologii využívající síť VoLTE. Má zabudované vlastní čipy, nový tajný algoritmus a SIM kartu s kvantovým zabezpečením.“ Přes VoLTE těžko uskutečníte QKD. Daný popis spíše odpovídá nasazení postkvantových algoritmů (PQC) a možná i integrovaný kvantový generátor náhodných čísel. Samozřejmě nám soudruzi z Huawei věší bulíky na nos. Alespoň jiná čínská média jsou trochu více seriózní.
Kvantové technologie
Evropská vesmírná agentura (ESA) je jednou z organizací, které se kvantovým technologiím věnují dlouhodobě a koherentně. O jejích aktivitách si můžete přečíst tady.
Vědci z Nanjing University v Číně demonstrovali další pokrok v kvantové paměti pro kvantové sítě, respektive kvantové opakovače. V tomto případě použili 167Er3+ ionty, které byly implementované v krystalu. Takový systém pak byl schopný podržet pár kvantově provázaných fotonů na 1,936 mikrosekundy – to je zhruba 400krát lepší než předchozí nejlepší výsledek. Ale ještě hodně práce je před námi.
Kvantový byznys, investice a politika
Nvidia to v kvantovém počítání pořádně rozjíždí. Uzavřela partnerství s Terra Quantum, které se zaměří na využití hybridních výpočtů na analýzu dat. Dále společně s izraelským Classiq a Tel Aviv Sourasky Medical Center plánují spustit novou průmyslovou iniciativu zvanou „Quantum Computing for Life Sciences & Healthcare Center“, jejímž cílem bude práce na kvantových aplikacích v oblasti výzkumu zdravotnictví a v biologii. Další zajímavostí je, že jedním z velkých zákazníků v oblasti kvantových výpočtů je chemický gigant BASF, který si již s kvantovými výpočty již nějaký čas hraje. Podobně technologii Nvidie pro chemické simulace používají i SUNY Stony Brook a Hewlett Packard Labs.
A nyní od našich severních sousedů. Výpočetní centrum Poznań Supercomputing and Networking Center (toto centrum bude hostit i kvantový počítač v rámci EuroHPC JU, a to na bázi uvězněných iontů) si pořizuje dva kvantově fotonické systémy ORCA Computing PT-1 od britského startupu ORCA. PT-1 je kvantový simulátor na bázi vzorkování bosonů (boson sampling).
Mladý kvantový startup Quoherent ze Spojených Států získal seed investici 4,7 milionu dolarů. Quoherent pracuje na topologických materiálech při pokojových teplotách.
Irsko je další zemí, které vydalo svou národní kvantovou strategii. Má pět pilířů: 1) podpora excelentního základního a aplikovaného výzkumu, 2) kvantové vzdělávání a přitahování talentů, 3) národní a mezinárodní spolupráce, 4) podpora inovací, startupů, ekonomické konkurenceschopnosti a 5) šíření osvěty o kvantových technologiích a jejich benefitech. Myslím si, že rozsahem, ale i jistou podobností by toto mohlo být velkou inspirací pro naši národní kvantovou strategii. Mimoto, jak na tom ta naše národní strategie je? Dlouho tu není ani vidu, ani slechu…
Chci odebírat newsletter
