Kvantové počítače
Abych vás moc nenapínal, zde je pár poznatků ohledně kontroverzního QPU Majorana 1 od Microsoftu. Pořád jsou tu pochyby. Například „unikl“ e-mail z Amazonu, kde jeden z technických vedoucích pracovníků píše CEO Amazonu, že jen to jen hype a „bull s**t“, tedy že žádný topologický qubit nemají. Dodejme, že Amazon teď představil vlastní kvantový čip s cat qubity. Další kritika je například z vědecké komunity, kde zpochybňují topological gap protocol (TGP), kterým detekují přítomnost Majoranových kvazičástic. Protokol má jisté mezery, jež mohou vést k falešně pozitivním výsledkům. Microsoft se brání a slibuje zpřístupnění více dat v následujících týdnech, měsících. Moc pěkné shrnutí kolem Majorana 1 najdete na blogu Oliviera Ezrattyho.
Francouzská společnost Alice & Bob, specializující se na kvantové výpočty, dosáhla významného pokroku v technologii cat qubitů zavedením techniky zvané „squeezing“ (stlačování). Tato metoda optimalizuje potlačení chyb komprimací kvantového stavu, což vedlo ke 160násobnému zlepšení míry chyb typu bit-flip ve srovnání se standardními cat qubity na stejném čipu. Cat qubity jsou inovativní supravodivé qubity, které Alice & Bob vyvíjí od roku 2020. Nedávno získaly pozornost díky implementaci v kvantovém čipu Ocelot od Amazon Web Services (Alice & Bob na rozdíl od AWS používá čistě jen cat qubity, zatímco AWS je kombinuje s klasickými supravodivými). Tradiční cat qubity zvyšují odolnost proti bit-flip chybám zvětšením své velikosti přidáním fotonů, což však zvyšuje riziko chyb typu phase-flip, když fotony uniknou ze systému. Technika squeezing nabízí alternativní přístup, který optimalizuje rovnováhu mezi těmito typy chyb, což zajišťuje stabilnější kvantové operace.
Izraelská společnost QuamCore vystoupila ze stealth režimu s devíti miliony dolarů získanými v počátečním financování, aby vyvinula první škálovatelný kvantový počítač s jedním milionem qubitů. Její patentovaná architektura supravodivého kvantového procesoru umožňuje integraci jednoho milionu qubitů do jednoho kryostatu, čímž překonává tradiční překážky škálovatelnosti a výrazně snižuje potřebu kabeláže až tisíckrát. Dnešní limit je zhruba pět tisíc qubitů per kryostat.
Kanadská společnost D-Wave Quantum oznámila významný pokrok v oblasti kvantových výpočtů. Ve spolupráci s mezinárodním týmem vědců publikovala v časopise Science studii, která demonstruje, že její kvantový annealingový počítač dokázal simulovat dynamiku magnetických materiálů během několika minut, zatímco klasickému superpočítači Frontier by tato úloha trvala téměř milion let a spotřebovala by více energie, než je celosvětová roční spotřeba elektřiny (poznamenejme, že je to jen extrapolovaný odhad, takových už tu bylo… Navíc porovnávají se jen s jednou klasickou metodou, ne nutně nejlepší). Toto by možná mohla být opravdu první demonstrace kvantové výhody (ačkoliv sám D-Wave to označuje rovnou za kvantovou nadvládu) pro praktický problém. Nyní je to významnější, neboť je to publikované v peer-review časopise. Podobných prohlášení D-Wave již mělo dost.
No a mezi tím, co jsem napsal novinky výše, a publikací tohoto textu, už se objevily první kritiky. Polematika s D-Wave ohledně tvrzení o kvantové výhodě se zaměřuje na několik klíčových oblastí. Odborníci poukazují na to, že zatím není jasné, zda by optimalizované klasické algoritmy nebyly schopny dosáhnout podobných, nebo dokonce lepších výsledků, pokud by byly testovány za stejných podmínek. Dále se diskutuje, zda skutečně došlo k významnému překonání klasických metod, nebo zda výsledek spíše ukazuje výhodu kvantového annealingu pouze pro specifické úlohy. Kritici také upozorňují na to, že D-Wave srovnává výkon svého kvantového systému s tradičními superpočítači bez přímého testování optimalizovaných klasických simulací, což ztěžuje objektivní vyhodnocení výhody. Další pochybnosti se týkají reálné škálovatelnosti této technologie a jejího praktického využití v širším spektru aplikací.
Kvantové sítě a bezpečnost
Německý Spolkový úřad pro informační bezpečnost (BSI) a Německé centrum pro letectví a kosmonautiku (DLR) zahájily iniciativu QUANTITY (Quantum Computation Enhanced Cryptanalysis), která se zaměřuje na hodnocení a posílení kryptografické bezpečnosti v souvislosti s pokroky v oblasti kvantových výpočtů. Projekt, plánovaný do června 2026, zkoumá, jak kvantové algoritmy mohou urychlit kryptoanalýzu a ovlivnit současné kryptosystémy, včetně těch považovaných za odolné vůči kvantovým útokům. Iniciativa se snaží překlenout mezeru mezi teoretickým výzkumem a praktickou aplikací tím, že analyzuje širší spektrum kvantových hrozeb nad rámec známých algoritmů, jako jsou Shorův a Groverův. Cílem je integrovat zjištění do bezpečnostních rámců, aby se podniky a vlády mohly proaktivně přizpůsobit a aktualizovat šifrovací standardy dříve, než se současné metody stanou zastaralými.
Národní institut pro standardy a technologie (NIST) vybral algoritmus HQC (Hamming Quasi-Cyclic) jako záložní kvantově odolný šifrovací (PQC) algoritmus k již standardizovanému ML-KEM (Module-Lattice-Based Key-Encapsulation Mechanism). Zatímco ML-KEM je založen na strukturovaných mřížkách, HQC využívá kódování s opravou chyb, což představuje odlišný matematický přístup. NIST plánuje vydat návrh standardu pro HQC k veřejné diskusi v roce 2026 s očekávaným dokončením v roce 2027. Organizacím se doporučuje pokračovat v přechodu na standardy zavedené v roce 2024, přičemž HQC bude sloužit jako strategická alternativa pro případ, že by se v budoucnu objevily zranitelnosti v ML-KEM. Tímto NIST uzavřel čtvrté kolo pro výběr PQC algoritmů. Naopak nevybral SIKE (kompletně vyřazen ze soutěže kvůli nedostatečné bezpečnosti), BIKE (méně stabilní bezpečnostní důkazy) a Classic McEliece (bezpečnost je dobrá, ale výkonové vlastnosti nic moc. Nicméně se nevylučuje jeho standardizace v budoucnu, protože pro určité use casy by mohl být vhodný).
Výzkumníci z QuTech a jejich partneři z TU Delft, Univerzity v Innsbrucku, INRIA a CNRS vyvinuli první operační systém navržený pro kvantové sítě, nazvaný QNodeOS. Tento systém umožňuje programovat a spouštět aplikace na kvantových sítích podobně jako na klasických operačních systémech, což výrazně zjednodušuje vývoj kvantových aplikací a urychluje integraci kvantových technologií do praktických internetových aplikací. QNodeOS je plně programovatelný a kompatibilní s různými typy kvantového hardwaru, což vývojářům umožňuje soustředit se na logiku aplikací bez nutnosti detailní znalosti specifického hardwaru.
Kvantové technologie
Vědci z Peking University, Southern University of Science and Technology a University of Science and Technology of China vyvinuli inovativní přístup k vytváření vícefotonového provázání pomocí metapovrchů, tedy plochých struktur schopných kontrolovat různé aspekty světla, jako jsou fáze, frekvence a polarizace. Tato metoda zahrnuje vysílání jednotlivých fotonů z různých směrů do speciálně navrženého gradientního metapovrchu, který způsobuje jejich kvantovou interferenci, což vede k provázání fotonů. Tento přístup nejen zjednodušuje proces vytváření různých typů provázaných stavů, ale také umožňuje spojování několika párů provázaných fotonů do větších skupin. Tato technologie otevírá cestu k vývoji kompaktních kvantových zařízení, jako jsou čipové kvantové počítače, a usnadňuje vytváření kvantových sítí.
Kvantový byznys, investice a granty
Čína oznámila vytvoření vládou podporovaného fondu rizikového kapitálu ve výši jednoho bilionu jüanů (přibližně 138 miliard dolarů) zaměřeného na podporu technologických startupů v oblastech, jako jsou kvantové technologie, umělá inteligence, polovodiče a obnovitelná energie. Tento fond, strukturovaný jako partnerství veřejného a soukromého sektoru, se zaměří na „tvrdé technologie“ s dlouhodobými investičními cykly a vyšší tolerancí k riziku. Iniciativa je součástí strategie Pekingu na posílení hospodářského růstu a technologické soběstačnosti, přičemž cílem je dosáhnout pětiprocentního růstu ekonomiky v letošním roce. Fond bude investovat do začínajících a rozvíjejících se společností prostřednictvím tržně orientovaných přístupů, s důrazem na oblasti, jako jsou umělá inteligence, kvantové technologie a vodíkové energetické úložiště.
Společnost IonQ získala přibližně 372,6 milionu dolarů prostřednictvím svého programu at-the-market (ATM) prodeje akcií, což jí přineslo čistý výnos kolem 360 milionů dolarů. Tím se její proforma hotovostní zůstatek k 31. prosinci 2024 zvýšil na více než 700 milionů dolarů. Po dosažení tohoto kapitálu se společnost rozhodla program ATM ukončit, protože považuje své současné finanční prostředky za dostatečné pro plánovaný rozvoj v oblasti kvantových výpočtů a sítí.
Jižní Korea zřídila Výbor pro kvantovou strategii a spustila Fond pro inovace ve vědě a technologii o objemu jednoho bilionu wonů, z něhož bude ročně vyčleněno 20 miliard wonů (přibližně 15 milionů dolarů) na podporu kvantových startupů po dobu čtyř let. Cílem je také vyškolit 2500 kvantových výzkumníků k posílení národních kapacit v této oblasti. Mezi klíčové iniciativy patří vývoj kvantových počítačů s tisíci qubity, rozšíření kvantové infrastruktury a integrace kvantové kryptografie do národní bezpečnosti. Nicméně odborníci kritizují nedostatečnou výši investic, zejména ve srovnání s miliardovými částkami investovanými do kvantových technologií ve Spojených státech, Číně a Spojeném království, což naznačuje, že Jižní Korea v této oblasti zaostává.
- 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