Roční přehledy a predikce
The Quantum Insider přinesl předpovědi pro rok 2025:
- Další rozvoj logických qubitů sníží počet potřebných fyzických qubitů a zvýší škálovatelnost systémů s korekcí chyb.
- Kvantový průmysl zažije vlnu vstupů firem na burzu díky technologické vyspělosti a rostoucímu zájmu investorů.
- Investice do kvantových výpočtů porostou, protože vysoké valuace AI přesměrují zájem investorů na nové deep tech příležitosti.
- Přeceňované kvantové firmy mohou čelit korekcím na veřejných i soukromých trzích, což představuje výzvy pro nestabilní startupy.
- Neočekávané průlomy v kvantových algoritmech nebo hardwaru mohou přinést praktickou výhodu v oblastech, jako je optimalizace.
- Konvergence kvantových výpočtů a AI se zrychlí s oboustrannými přínosy v oblastech, jako jsou korekce chyb a optimalizace pomocí AI.
- Geopolitická soutěž v oblasti kvantových technologií se prohloubí, přičemž státy budou kvantový výzkum prioritizovat pro strategické výhody.
Predikce expertů pro postkvantové šifrování a kvantovou bezpečnost:
- Podniky přejdou od objevování k nasazení postkvantové kryptografie (PQC) s důrazem na hybridní řešení kombinující PQC a tradiční kryptografii.
- Kvantová distribuce klíčů (QKD) bude hrát klíčovou roli při ochraně komunikace proti kybernetickým hrozbám s kvantovým potenciálem, zejména ve financích a vládě.
- Přijetí postkvantových kryptografických algoritmů schválených NIST poroste, nejprve v rizikových sektorech, jako jsou obrana a finance.
- Rok 2025 bude svědkem přechodu PQC z teoretického plánování k praktickému nasazení, poháněného naléhavostí ochrany citlivých dat před budoucími kvantovými útoky.
Predikce expertů na kvantové počítače:
- Kvantová korekce chyb (QEC) se stane zásadním prvkem kvantových výpočtů, umožňujícím škálování a odstranění chyb pro praktické aplikace.
- Diamantové technologie (qubity z NV center) umožní provoz kvantových systémů při pokojové teplotě a otevřou dveře k přenosným kvantovým zařízením v různých prostředích.
- Kvantové výpočty dosáhnou svého „ChatGPT momentu“, kdy se jejich reálný potenciál projeví na praktických aplikacích a investicích.
- Rok 2025 přinese první nasazení kvantových počítačů v reálných podmínkách mimo laboratoře, což otestuje jejich robustnost a praktičnost.
Kvantové počítače
Vědci z QuEra Computing, spolu s týmy z Harvardu a MIT, úspěšně demonstrovali proces Magic State Distillation (MSD) na kvantovém procesoru využívajícím neutrální atomy, což je klíčový krok k univerzálnímu kvantovému výpočtu s korekcí chyb. MSD je proces používaný v kvantových výpočtech pro zlepšení věrnosti speciálních kvantových stavů (pro takzvané necliffordovské brány) potřebných k provádění univerzálních kvantových operací, a to přeměnou několika šumových stavů na jeden s vyšší přesností. Ve výsledku to vede k něčemu, jako je logický qubit, přičemž fidelita těchto logických stavů je 99,4 procenta.
Rusko představilo svůj první 50qubitový kvantový počítač založený na neutrálních rubidiových atomech. Vyvinutý byl ve spolupráci mezi Lomonosov Moscow State University a Russian Quantum Center. Tento systém využívá technologii optických pinzet k zachycení a manipulaci atomů a je součástí vládní kvantové strategie, která zahrnuje investici 790 milionů dolarů na podporu výzkumu v oblastech, jako je objev léků nebo optimalizace logistiky. Navzdory pokroku však chybí nezávislé ověření výkonu zařízení, včetně důležitých metrik, jako jsou doby koherence a fidelity kvantových bran.
Kvantové algoritmy a software
Výzkumníci vyvinuli systém CiFold, který snižuje kvantovou výpočetní zátěž až o 799,2 procenta, a to tím, že identifikuje a efektivně zpracovává opakující se vzory v kvantových obvodech. Tato metoda založená na grafové analýze umožňuje rozdělit velké obvody na menší části (takzvaný circuit knitting), které mohou být zpracovány dostupným kvantovým hardwarem, což urychluje vývoj v oblastech, jako jsou strojové učení, chemie a kryptografie.
IonQ ve spolupráci s Oak Ridge National Laboratory (ORNL) vyvinula hybridní kvantový algoritmus založený na Quantum Imaginary Time Evolution (QITE), který snižuje potřebu dvouqubitových bran o více než 85 procent u 28qubitových problémů ve srovnání s Quantum Approximate Optimization Algorithm (QAOA). Tento algoritmus zvyšuje odolnost vůči šumu a optimalizuje kvantové výpočetní zdroje, čímž zlepšuje aplikace v oblastech, jako jsou energetika, logistika, finanční analýza a farmaceutický výzkum, a připravuje půdu pro řešení větších problémů.
Kvantové technologie
Výzkumníci z Monash University vyvinuli kvantovou termální diodu, která umožňuje unidirekcionální (jednosměrný) tok tepla díky interakci mezi supravodivým qubitem (dvojúrovňový kvantový systém) a qutritem (trojúrovňový systém). Tato technologie využívá asymetrické uspořádání energetických hladin k řízení toku tepla pouze jedním směrem v závislosti na teplotním gradientu. Přesná konfigurace energie umožňuje efektivní přenos tepla a blokování opačného toku. Díky svým vlastnostem může termální dioda hrát klíčovou roli v ochlazování kvantových procesorů, zlepšování výkonu nanosystémů a přeměně odpadního tepla na využitelnou energii. Tento průlom přináší nové aplikace v oblastech, jako jsou termální logická zařízení, udržitelná energetika, biomedicína a kosmický výzkum, kde je přesná kontrola tepla zásadní. Samozřejmě, protože jde o supravodivé qubity/qutrity, mluvíme zde o situaci, kdy daný teplotní gradient je například 15 a 20 mK (milikelvinů).
Kvantová tepelná dioda
Kvantový byznys, investice a politika
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete dostávat exkluzivní tištěný speciál Lupa 3.0?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU