Kvantové počítače
Německé Jülich Supercomputing Centre (JSC) si pořídilo další kvantový počítač, tentokrát pětiqubitovou supravodivou mašinu IQM Spark, která je primárně určená pro vzdělávací a výzkumné účely. Počítač bude zapojen do JUNIQ, což je infrastruktura kvantových počítačů v JSC. JUNIQ nabízí přístup ke kvantovým počítačům německým výzkumníkům, ale i průmyslu.
Amazon publikoval nový článek na téma korekce kvantových chyb. Zajímavé je, že se jedná o jiný typ kvantových korekcí, než o jakých se vědělo, že na nich AWS pracuje. Metoda se nazývá dual-rail erasure qubit. Výhodou je velmi vysoká kompatibilita se supravodivými qubity a je docela dost efektivní v korekcích kvantových chyb. Na druhou stranu potřebuje další novou kabeláž, což není úplně tak jednoduché – obvykle se snažíme jejich počet naopak snížit. A ani to není finální korekce, těch korekčních mechanizmů tam bude více. Avšak ve výsledku by na jeden logický qubit mohlo být potřeba až desetkrát méně fyzických qubitů, tedy třeba skok z tisíce na sto fyzických qubitů na jeden logický. A to už za to stojí.
A prakticky ve stejný čas vyšel IBM článek v Nature rovněž o novém korekčním mechanismu zvaném Gröss code, který má být rovněž až desetkrát efektivnější než jiné metody. Konkrétně třeba 12 qubitů za použití 288 fyzických qubitů vydrží řádově milion cyklů. Předtím bylo potřeba řádově tři tisíce fyzických qubitů.
QuTech a Intel přišly s prvním qubitem, který byl vytvořen stejným výrobním zařízením jako klasické procesory. Navíc to vypadá, že úspěšnost takového procesu je neuvěřitelných 98 procent v porovnání s 50 procenty v čistých laboratoří QuTech, a to ještě když mají dobrý den.
A u spinových qubitů zůstaneme. Jejich jedna z hlavních nevýhod je, že potřebují chlazení na milikelviny, podobně jako supravodivé qubity. Nicméně Diraq, který na spinových qubitech také pracuje, demonstroval, že jeho spinové qubity dosahují slušné kvality i jen při jednom Kelvinu. Rozdíl v tom, jak to budete chladit, jakou chlazení bude mít spotřebu, a hlavně kolik těch qubitů teoreticky uchladíte, je obrovský.
Polovodičový wafer obsahující spinové qubity
Dost zajímavý přehledový článek na téma „kvantový otevřený hardware“ najdete zde. Článek popisuje současný stav otevřeného hardwaru, uvádí příklady stávajících nástrojů a doporučení pro budoucí vývoj. Mezi významné softwarové nástroje pro návrh patří pyEPR, KQCircuits a Qiskit Metal, zatímco ARTIQ, QICK a QubiC využívají FPGA pro řízení a sběr dat.
Vědci publikovali článek v Nature o fotonickém kvantovém počítači Ascella. Ascella je od začátku navržena jako prototyp přístupný přes cloud pracující s jednotlivými fotony. Tým pak demonstroval schopnosti zařízení výpočtem energetických hladin molekuly vodíku s chemickou přesností a implementací klasifikačního algoritmu pomocí kvantové neuronové sítě založené na třech fotonech. V současnosti je to schopné pracovat s až šesti fotony (což může znamenat až šest qubitů, ale ve skutečnosti to není až tak přímočaré) a v blízké době by se měli dostat až na dvanáctifotonový systém.
Schéma fotonického kvantového počítače Ascella
Kvantové sítě a kvantová bezpečnost
Vědci z University of Waterloo přišli s novým zdrojem kvantově provázaných fotonů na bázi kvantových teček v nanodrátcích. Oproti předchozím pracím tento zdroj nabízí až 65krát více provázaných fotonů s vysokou fidelitou než předchozí práce. Kvantové tečky jsou dlouhodobě považovány za budoucího kandidáta na zdroje jednotlivých/provázaných fotonů. Jen je kolem toho ještě spousta výzkumné a inženýrské práce. Ala až se to dotáhne, kdy to bude běžně dostupné, tak s těmi současnými zdroji, kdy se používá zeslabený laserový puls, pak odpadne i velký počet možných kvantových útoků na kvantovou komunikaci.
Výzkumníci z IBM vydali článek, kde probírají různé typy hrozeb ze strany kvantových a hybridních výpočtů na současné i budoucí šifrování. Zvláště sbližování kvantově-hybridních výpočtů s AI by mohlo představovat hrozbu dříve, než je obecně očekáváno. Kvantový algoritmus HHL by mohl představovat hrozbu pro kvantově odolné algoritmy na bázi výpočtů na mřížkách. Komentář: Já bych asi byl pesimističtější, například HHL je velmi hladový z pohledu množství qubitů, a navíc má velkou režii pro převod klasických dat na kvantová. Nicméně obezřetnost je namístě.
Spin-out z Googlu SandboxAQ představil nový produkt s názvem AQtive Guard. Jedná se o komplexní řešení správy kryptografie, které by vám mělo pomoci proti hrozbám jak od kvantových počítačů, tak i AI.
Kvantový byznys, investice a politika
Již 20 států EU podepsalo evropskou deklaraci o kvantových technologiích, a to včetně ČR. Vlastně jsem již o tom psal minulý rok, nyní je zde více zemí, a to i těch silných v tomto oboru.
Evropská komise představila pět pilířů pro posílení pozice EU v kvantovém světě. Těmi pilíři jsou: 1) podpora startupů a malých podniků, 2) investice do kvantového výzkumu, 3) rozšíření a podpora kvantových investic, 4) růst mezinárodní spolupráce a 5) zajištění efektivnější koordinace v EU a mezi členskými státy. Uvidíme, co se přetaví v činy. Zní to dobře, ale pokud se podpora startupů spojí třeba s českými úředníky, proslavená byrokracie nikoho nenaláká. Větší důraz a motivace pro aplikovaný výzkum. Také je zde překryv v aktivitách mezi EU a NATO a další. To jsou věci, co potřebují opravdu vylepšit.
Zapata AI, původně čistě kvantový startup a nyní spíše se věnující AI, dokončil akvizici se SPAC společností a vstoupí na NASDAQ burzu s označením ZPTA. Obchodování začne 1. dubna. (Toto není rada, abyste to koupili, jen novinka. Spousta lidí si myslí, že kvantové podniky ještě nejsou zralé na burzu.)
Chci odebírat newsletter
