Kvantové počítače
Čínská firma Origin Quantum vydala otevřeně dostupný kvantový operační systém QOS (Quantum Operating System) ke stažení pro veřejnost, který poskytuje nízkoúrovňové služby řízení kvantového hardwaru i vysokou úroveň abstrakce pro vývojáře. QOS zahrnuje komponenty pro správu qubitů, plánování a rozvrhování úloh, řízení chybové korekce a telemetrii výkonu, takže může fungovat jako prostřední vrstva mezi kvantovými procesory různé architektury (například supravodivé či iontové) a vývojovými toolkity. Systém také obsahuje moduly pro ladění a simulaci obvodů, správu hardware-aware optimalizací a rozhraní pro integraci s běžnými vývojovými prostředími, což usnadní vývoj a testování kvantových aplikací na reálném hardware i simulátorech. Stahovat můžete zde.
Společnosti Leiden Cryogenics a Orange Quantum Systems představily kompaktní stolní „mini-fridge“, tedy zmenšený kryostat určený pro rychlé testování kvantových čipů a komponent. Zařízení dokáže ochladit vzorek pod 25 mK a vrátit jej zpět na pokojovou teplotu během méně než 24 hodin, což výrazně zrychluje experimentální cyklus, který u běžných kryostatů trvá několik dní. Rychlého chlazení je dosaženo inverzním konstrukčním řešením a zmenšením vnitřní tepelné hmoty, včetně miniaturizované diluční jednotky a tepelných přepínačů, přičemž systém navíc nevyžaduje kapalný dusík a používá menší množství helia-3 než standardní zařízení. Kryostat je navržen především pro charakterizaci kvantových čipů a komponent, například parametrických zesilovačů TWPA, a jeho řízení i automatizace jsou integrovány přes software OrangeQS Juice a SubZero.
Výzkumníci ze startupu Quantum Elements a jejich spolupracovníci oznámili experiment, který dosáhl dosud nejvyšší fidelity provázaných logických qubitů na supravodivém kvantovém procesoru. V práci publikované v Nature Communications zkombinovali kvantovou detekci chyb (quantum error detection) s technikou dynamického decouplingu, kdy se speciální pulzy aplikují přímo na úrovni logického kódu. Tyto pulzy využívají takzvané normalizátorové operace chybového kódu a dokážou současně potlačovat fyzické chyby jednotlivých qubitů i chyby na úrovni logického qubitu. Metoda byla otestována na 127qubitovém supravodivém procesoru IBM, kde zakódované Bellovy stavy dosáhly vyšší fidelity než nechráněné fyzické qubity běžící na stejném zařízení, což představuje rekordní úroveň potlačení logických chyb v takovém systému.
Kvantový software a algoritmy
Společnost Qoro spustila Solo, cloudovou platformu pro paralelizované kvantové simulace, která využívá vysoce distribuované klasické výpočty k akceleraci simulací kvantových obvodů mnohem rychleji, než je možné na jednom stroji. Solo rozděluje simulaci na samostatné části, které běží současně na stovkách až tisících CPU/GPU uzlů, a výsledky sbírá v orchestrátoru, čímž dosahuje významného zrychlení oproti tradičním sekvenčním simulacím. Platforma je navržena tak, aby efektivně zvládala velké obvody s vysokou hloubkou a počtem qubitů, přičemž podporuje různé modely simulace (např. state vector, tensor network) a poskytuje správu zdrojů, elasticitu škálování a monitorování výkonu jako součást služby. Solo je dostupná přes cloudové API, takže výzkumníci mohou spouštět paralelní experimenty a benchmarky bez nutnosti vlastní infrastruktury a s možností automatického škálování podle nároků simulace.
Tým vědců z IBM a několika evropských univerzit syntetizoval dosud neznámý typ molekuly s takzvanou „half-Möbius“ elektronovou topologií, kde se elektrony pohybují po struktuře připomínající polovinu Möbiovy pásky. Molekulu se podařilo vytvořit běžnými chemickými metodami, ale její neobvyklé elektronové vlastnosti bylo nutné ověřit pomocí kvantové simulace na kvantovém počítači, protože klasické výpočty nedokázaly spolehlivě popsat její elektronovou strukturu. Výzkumníci proto použili kvantový hardware k výpočtu Dysonova orbitalu pro připojení elektronu, což umožnilo potvrdit topologii elektronového systému a vysvětlit, proč má molekula tak neobvyklé chemické chování. Studie, publikovaná v časopise Science, představuje první experimentální důkaz half-Möbius elektronové struktury v jediné molekule a zároveň ukazuje praktické využití kvantového počítače při analýze složitých kvantově-chemických systémů.
Dysonův orbital pro připojení elektronu, vypočtený pomocí kvantového hardwaru
Kvantová bezpečnost
Thales předvedl první over-the-air (OTA) aktualizaci postkvantové kryptografie přímo na existujících SIM a eSIM kartách v sítích 5G, aniž by bylo třeba měnit zařízení nebo přerušit službu. Demonstrace ukázala, že operátoři mohou pomocí „crypto agility“ — schopnosti flexibilně měnit šifrovací algoritmy — stahovat a aktivovat postkvantová klíčová výměnná a šifrovací schémata (kompatibilní s aktuálními standardy) do karty v provozu, čímž se zvyšuje odolnost proti budoucím útokům kvantových počítačů bez logisticky náročných výměn milionů SIM. Proces probíhá transparentně na pozadí, zachovává data i službu, a dává tak telekomunikačním sítím možnost bezpečně přecházet na kvantově odolné zabezpečení během životního cyklu zařízení.
Google na svém bezpečnostním blogu oznámil nový program pro zabezpečení HTTPS proti budoucím kvantovým útokům tím, že spolupracuje na vývoji Merkle Tree Certificates (MTC) — alternativního formátu certifikátů pro TLS. Na rozdíl od tradičních X.509 certifikátů, které používají dlouhé řetězce podpisů, MTC využívá Merkleovy stromy, kde certifikační autorita podepisuje jediný „tree head“ a klient dostane jen kompaktní důkaz o začlenění do tohoto stromu, což výrazně zmenšuje velikost dat při použití postkvantově odolných algoritmů. Cílem je udržet nízké nároky na šířku pásma a výkon TLS handshake i při přechodu na kvantově odolné kryptografické schéma, a experimentálně Chrome již testuje MTC s reálným internetovým provozem jako první krok k širšímu nasazení.
Kvantový byznys, investice a politika
Podle uniklého návrhu připravovaného evropského zákona Industrial Accelerator Act má Evropská unie z plánované průmyslové politiky odstranit několik špičkových technologických sektorů, včetně umělé inteligence, polovodičů a kvantových technologií. Tyto oblasti měly původně patřit mezi „strategické technologie“, pro které by platila pravidla „Made in Europe“ – tedy podmínka, že značná část výroby musí probíhat v EU, aby firmy získaly přístup k veřejným zakázkám nebo státní podpoře. V novější verzi návrhu však tyto sektory z dokumentu zmizely spolu s dalšími, například robotikou nebo biotechnologiemi, a průmyslová politika se více soustředí na tradiční průmyslové a energetické oblasti, jako jsou elektromobily, solární panely, větrné turbíny, baterie nebo vodíkové technologie. Změny podle informací z návrhu odrážejí politické spory mezi členskými státy o rozsah ochrany evropského průmyslu a pravidla „Buy European“, která mají zároveň omezit závislost EU na zahraničních dodavatelích, zejména z Číny.
Francouzský Pasqal oznámil záměr vstoupit na Nasdaq burzu. To po IQM je druhý evropský výrobce kvantových počítačů, který na tom pracuje.
Další zemí se svou národní kvantovou strategií je Švýcarsko.
Dánské Kvantify ve svém dalším investičním kole sedm milionů eur na vývoj platformy pro výzkum léků.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU