Qubity: Konec pohádky o teplém supravodiči, nový kvantový počítač Rigetti, pokrok v korekci chyb

20. 8. 2023
Doba čtení: 3 minuty

Sdílet

Ankaa-1
Autor: Rigetti
Ankaa-1
Pravidelný přehled novinek z rozsáhlého a rozvíjejícího se oboru kvantových počítačů, který vydáváme ve spolupráci s blogem Qubits.cz.

Kvantová fyzika

Tak pohádky o teplém supravodiči LK-99 je konec, a to ve stylu pohádek Hanse Christiana AndersenaLK-99 není supravodič, natož při pokojové teplotě. Jen má určité vlastnosti, které lze zaměnit za signály supravodivosti. Pokud bych si měl tipnout, tak pokud někdy takový supravodič bude objeven, tak to bude spíše záležitost precizního materiálového inženýrství na úrovni jednotlivých atomů, tedy něco, co se dnes populárně nazývá kvantové materiály. Jedna ukázka za všechny. Grafen je znám jako nanomateriál zajímavých vlastností. Zde ale vědci šli dál a vytvořili jen malé proužky grafenu. Následně různá šířka a délka (bavíme se o jednotkách až nízkých desítkách nanometrů) těmto proužkům propůjčují i rozdílné kvantové vlastnosti. Navíc i různé zakončení hran, včetně manuálního přidání jiných atomů na hrany rovněž ovlivňuje výsledné kvantové vlastnosti. Využití by to pak našlo v kvantových technologiích, jako jsou senzory a další.

Kvantové počítače

Rigetti představilo první prototyp Ankaa-1 System. Jedná se už o čtvrtou generaci z pohledu architektury samotného čipu. Představený systém má 84 qubitů. Jejich předchozí největší čip měl 80 qubitů, takže nárůst v počtu qubitů skoro žádný, ale důležitá je nová architektura. A to hlavně dynamické vazby mezi qubity umožňující nejen rychlejší interakci mezi qubity, ale i umístit je blíže k sobě. V Rigetti věří, že právě tato architektura by mohla konečně dosáhnout na kýženou kvantovou výhodu, sice malou, ale jistou. Dále: qubity jsou poskládány do klasické čtvercové sítě. Ke konci roku by světlo světa měl spatřit nástupce Ankaa-2, který použije stejnou architekturu, ale měl by dosáhnout fidelity pro dvouqubitové operace 98 % a 99 % v 2024. Paralelně příští rok chtějí představit i procesor Lyra, což bude složenina z několika Ankaa-2 procesorů do celku, který bude mít 336 qubitů.

Další zajímavostí je, že Rigetti na míru vyrobila devítiqubitový procesor a prodala jej jedné národní laboratoři v USA. Jedná se tak o její první prodej čipu jako takového.

Riverlane bude prvním partnerem, který bude moci využít kvantový procesor s 84 qubity Ankaa-1 od Rigetti. Primárním cílem této spolupráce je vývoj kvantově korekčních kódů pro tuto novou architekturu.

Výzkumníci z IBM publikovali preprint o výsledcích ohledně nového kódu pro korekci kvantových chyb zvaném Low-Density Parity-Check (LDPC). Zde například pro 12 logických qubitů bylo použito 288 fyzických qubitů s výslednou chybou 0,1 procenta. To je hodně slušné, uvážíme-li, že v případě dosud nejvyužívanějšího kódu pro korekci kvantových chyb, tzv. surface code, by bylo potřeba na stejný výsledek čtyři tisíce fyzických qubitů.

Kvantová bezpečnost

Google do svého prohlížeče Chrome zavádí kvantově odolné šifrování (PQC). Jedná se o hybridní řešení kombinující PQC algoritmus Kyber s eliptickými křivkami, označované také jako X25519Kyber768. Automaticky dostupné bude od verze 116, ale lze jej manuálně zapnout od verze 115. Aby váš Chrome použil tuto kvantově odolnou šifru, musí ji podporovat i servery, kam se připojujete. Zde servery Google tuto podporu zapínají a v nejbližší době snad i Cloudflare.

Google také oznámil, že má kvantově odolný systém FIDO2. FIDO je technologický standard pro autentizaci, kde není potřeba použít heslo, ale využívají se kryptografické klíče. V tomto konkrétním případě nový standard využívá hybridní ECC/Dilithium pro šifrování klíčů.

Je fajn, že velké společnosti a velké produkty poměrně rychle přecházejí na PQC. To znamená, že i velká část našeho brouzdání po internetu by mohla být opravdu bezpečně zašifrovaná. Naopak, můžeme se začít bát, že takovéto brouzdání bude v budoucnu bezpečnější než práce v nějaké „zabezpečené“ podnikové síti, kde jim přechod na PQC trvá déle.

Kvantový byznys, investice a granty

Zapata Computing je jeden z těch starších kvantověsoftwarových startupů. Nyní se jmenuje Zapata AI a zaměřuje se na generativní AI, a to jak klasické, tak i kvantové. Ta změna souvisí se současným hypem okolo generativní AI a jednodušším zisku. Nicméně ohledně kvantového AI nyní Zapata uzavřela partnerství s IonQ na několika projektech.

MM Influenceři

Startup Phasecraft oznámil uzavření investičního kola série A v hodnotě 13 milionů liber. Phasecraft se zaměřuje na kvantové algoritmy a jejich zásadní zrychlení hlavně v oblasti simulací v chemii a kvantových materiálech, kde dokázal zefektivnit algoritmy až čtyřistatisíckrát. To znamená, že pak reálný výpočet můžete provést na menších a méně dokonalých kvantových počítačích. V tomto smyslu jde o partu expertů, kteří aplikují nejnovější poznatky z oborů, jako jsou teoretická fyzika, informatika atd.

IonQ uzavřel partnerství s konzultační společností BearingPoint, kde BearingPoint by měl pomoci nabízet služby IonQ pro evropské zákazníky.

  • 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

Seriál: Qubity
Neutrální ikona do widgetu na odběr článků ze seriálů

Zajímá vás toto téma? Chcete se o něm dozvědět víc?

Objednejte si upozornění na nově vydané články do vašeho mailu. Žádný článek vám tak neuteče.


Autor článku

Výzkumník v oblasti bezpečnostních aspektů kvantových technologií a teoretické jaderné fyziky na FJFI ČVUT a zakladatel společnosti Quantum Phi. Doktorát má z jaderné a částicové fyziky. Provozuje blog Qubits.cz a je poradcem fondu Tensor Ventures.

Upozorníme vás na články, které by vám neměly uniknout (maximálně 2x týdně).