Kvantové počítače
Vědci z japonského institutu RIKEN ukázali, že i dnešní menší kvantové počítače dokážou zkoumat složité fyzikální jevy, které jsou pro klasické stroje těžko zvládnutelné. Pomocí dvou zařízení s dvaceti qubity se jim podařilo nasimulovat takzvané „scrambling“ informace, tedy proces, při kterém se informace původně uložená v jedné části systému postupně rozptýlí do celého kvantového registru. Tento jev je důležitý pro pochopení kvantového chaosu, ale i pro teorie popisující černé díry, kde se informace zdánlivě ztrácí. Experiment ukázal, že qubity mohou zachytit charakteristický útlum korelací, který potvrzuje, že se data v systému skutečně „rozmělnila“. Výsledky naznačují, že kvantové počítače se už nyní stávají nástrojem pro výzkum extrémně složitých procesů, které by klasické simulace nezvládly.
Vědci z Čínské akademie věd dokázali propojit dva supravodivé kvantové čipy vzdálené 30 centimetrů a provést mezi nimi dva klíčové kvantové operátory — CNOT a CZ — s vysokou přesností. Namísto klasických metod, které pouze přenášejí kvantový stav („quantum state transfer”), využili princip cross-resonance přes stojaté, rezonující mikrovlnné módy v koaxiálním kabelu, což umožnilo univerzální kvantové brány bez přídavných qubitů nebo řídících linek. Výsledné věrnosti dosahují až 99,15 % pro CNOT a 98,04 % pro CZ, což je podle výzkumníků první tak úspěšná realizace dvouqubitových bran mezi fyzicky oddělenými čipy. Tenhle krok posouvá kvantové výpočty na úroveň distribuovaných systémů, kde je možné provozovat jednotný algoritmus napříč separátními jednotkami a otevírá cestu k významnému škálování kvantových architektur.
IBM a AMD oznámily strategické partnerství zaměřené na vytvoření takzvaný quantum centric supercomputing — hybridní model, kde kvantové počítače od IBM budou úzce spolupracovat s výkonnými CPU, GPU a AI moduly od AMD. Cílem je vyvinout škálovatelnou open source platformu, která umožní řešit zcela nové třídy komplexních úloh — například simulaci molekul, materiálů či optimalizačních problémů — výrazně rychleji než běžné systémy. První praktická ukázka spolupráce je plánována ještě letos, s dlouhodobým cílem dosáhnout fault tolerant kvantové architektury do konce dekády.
Evropská unie oficiálně představila službu Cloud-based Access k iontovým kvantovým počítačům, která evropským vědcům a firmám odstraňuje závislost na poskytovatelích mimo EU. Prostřednictvím projektu QCDC (Quantum Computers for Data Centres), financovaného Radou pro inovace EU, získávají uživatelé přístup k reálným kvantovým strojům — konkrétně od společnosti Alpine Quantum Technologies — přes standardní cloudové rozhraní. Tento přístup již umožnil pilotní výpočty v oblasti biochemie, dynamiky kapalin a materiálového inženýrství, které by byly bez kvantového hardware obtížně realizovatelné. Je to konkrétní krok směrem k jednotnému evropskému ekosystému kvantových technologií, který urychluje přechod od laboratorních experimentů k užitečným aplikacím v lékařství, průmyslu a energetice.
Kvantová komunikace
Výzkumníci z University of Pennsylvania poprvé naživo demonstrovali, že křehké kvantové signály lze bezpečně přenášet přes běžné internetové sítě – včetně infrastruktury pro každodenní online komunikaci. Výzkumníci vytvořili miniaturní Q-čip, který kvantové bity nejprve zakóduje do polarizace nebo fáze fotonů a ty pak „obalí“ klasickým paketem podobně, jako když se audio či video komprimuje do TCP/IP rámce. V každém paketu je kromě klasické hlavičky zahrnuta i metadata pro kvantovou část (časové značky, směrovací informace, korekční kódy), takže routery mohou data směrovat stejně jako běžný provoz. U cílového uzlu se z klasického paketu extrahuje přesná časová a adresní informace, aby bylo možné identifikovat příslušný kvantový foton a provést jeho korekci vůči šumu. Díky tomuto „duálnímu“ přístupu je možné, aby kvantové a klasické přenosy běžely souběžně po stejných vláknech, bez nutnosti vyhrazovat oddělené optické kanály.
Schéma experimentu s kvantovými pakety
Kvantové technologie
Výzkumníci z ICFO (Institut de Ciències Fotòniques) představili čip, který obsahuje deset samostatně ovladatelných kvantových paměťových buněk, schopných ukládat qubity a na vyžádání je znovu vyvolat. Základem je krystal dopovaný praseodymem (praseodymium), chlazený na teplotu kolem tří kelvinů, který umožňuje uchovat až 250 optických pulsů v různých časových režimech ve formě fotonů — což je dosud rekordní hodnota pro „solid-state“ zařízení s možností „on-demand“ čtení. Experimentálně se podařilo uložit a následně vyvolat dva qubity se zachováním jejich kvantového stavu, což ukazuje, že systém funguje s vysokou fidelitou.
- 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