Qubity: Kvantový počítač pro univerzity, pokrok v kvantových tečkách, IBM omezuje přístup vybraným zemím

3. 9. 2023
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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

Kvantovky v Česku

Na Lupě vyšel dost zajímavý článek: NÚKIB ignoruje nařízení vlády. Česko kvůli tomu může přijít o stovky milionů na kvantovou síť.

Kvantové počítače

Kvantové tečky jsou jeden z vážných kandidátů na pokročilý kvantový počítač. Jedna z výhod je, že nepotřebují tak velké chlazení a také jsou velmi malé. Například oproti supravodivým, kde jsme na úrovni mikrometrů, je tady jeden qubit reprezentován jedním elektronem. Nicméně i když je to malé a můžete nahustit více qubitů na menší plochu, stále musíte být schopni ovládat jednotlivé qubity. A cesta, kdy pro každý qubit máte vlastní kabely a obvody, je cesta do pekla – s tím nikdy žádný velký kvantový čip nepostavíte. V rámci QuTech v tom nyní pokročili, přičemž se inspirovali šachy. V nich každou figurku můžete popsat kombinací písmena (A–H) a čísla (1–8). A podobně vertikální a horizontální řídicí spojky použili pro řízení kvantových teček v maticovém uspořádání. Zde jejich systém demonstrovali na matici se 4 × 4 qubity. Ale nejen to, v QuTech vylepšili i fidelitu na 99,992 procenta, což je méně než jedna chyba na deset tisíc operací. Tohle už začíná být vážné (v pozitivním slova smyslu).

Widget obrázku #1103155 (přidáno skriptem)
Kvantový čip s 4×4 qubity

Kvantový čip se 4 × 4 qubity

Autor: SK Telecom

China Mobile a China Electronics Technology Group Corp (CETGC) spolu spustily zatím největší kvantový cloud v Číně. Jejich cílem je vytvořit první unifikovaný hybridní výpočetní systém. CETGC dodalo svůj dvacetiqubitový kvantový procesor.

Finské IQM představilo IQM Spark. Jedná se o pětiqubitový kvantový počítač na bázi supravodivosti. Jedná se počítač, který je určen pro univerzity a výzkumné laboratoře, které si chtějí hrát a experimentovat s kvantovým počítačem „doma“. To má hodně výhod. Pokud používáte jen cloud, je to hlavně o kvantovém softwaru a korekci kvantových chyb rovněž na softwarové úrovni. Ale pokud máte fyzický přístup (a podmínky od výrobce to dovolí), můžete si hrát s řízením kvantového čipu, s kryogenikou, vývojem vlastního hybridního systému apod. Cena by měla být pod jeden milion eur. To je docela slušné. Často se udává, že jen kryogenika stojí jeden milion dolarů (zde dle obrázku vypadá kryogenika docela malá, proto je asi i levnější).

Widget obrázku #1103158 (přidáno skriptem)
IQM Spark s pěti qubity

IQM Spark s pěti qubity

Autor: SK Telecom

Quantum Machines představilo nový systém pro řízení kvantových počítačů OPX1000. Tento nový systém se vejde do racku (U3), má 64 výstupů a 16 vstupů. Navíc jdou zapojovat do série pro řízení většího množství qubitů. Jeden takový systém by měl být schopný řídit až tisíc qubitů.

A v podobném duchu vydalo oznámení i Zurich Instruments, kde jejich řídicí systém pro kvantové počítače QCCS je schopný zvládnout až 448 mikrovlnných kanálů, tedy řídit až 300 qubitů.

IBM a jeho cloud IBM Quantum je celosvětově známé nejen díky Qiskit, který tam vznikl, ale hlavně díky tomu, že na starších kvantových procesorech je možné spustit vlastní kód zcela zdarma (jen občas tam jsou velké fronty). IBM však teď aktualizuje podmínky a tzv. Open Plan již nebudou moci využívat uživatelé a rezidenti v Afghánistánu, Arménii, Ázerbájdžánu, Bahrajnu, Bělorusku, Myanmaru (Barmě), Kambodži, Čínské lidové republice (včetně Hongkongu), na Kubě, v Egyptě a Gruzii, Íránu, Iráku, Jordánsku, Kazachstánu, Severní Koreji, Kuvajtu, Kyrgyzstánu, Laosu, Libanonu, Libyi, Macau, Moldavsku, Mongolsku, Ománu, Pákistánu, Kataru, Rusku, Súdánu, Sýrii, Tádžikistánu, Turkmenistánu, Ukrajině, Uzbekistánu, Venezuele, Vietnamu a Jemenu. To je značné omezení.

Kvantová bezpečnost

Organizace ISO vydala první standard pro kvantovou distribuci klíče (QKD). Konkrétně se jedná o ISO/IEC 23837-1 a brzy i ISO/IEC 23837-2. Jejich cílem není standardizovat konkrétní QKD, ale zavádí jejich obecnější dělení a teoretický model a následně se zaměřuje hlavně na jejich testování a verifikaci. Lze očekávat, že právě certifikace na toto ISO bude vyžadována na reálné nasazení QKD.

Americký startup MemComputing tvrdí, že by mohl v blízké budoucnosti v reálném čase rozbít RSA-2048 pomocí klasického zařízení. Memcomputing je vlastně nový přístup, nové paradigma v přístupu k počítačům, který v jeden moment kombinuje výpočet a paměť. Lze si to i představit jako velmi adaptivní tranzistory. Takovýto přístup v kombinaci s kvantově-inspirovaným přístupem na bázi kvantových annealerů je extra vhodný pro optimalizační úlohy. Nyní jsou demonstrace startupu založeny na emulovaném prostředí a již pracuje na ASIC řešení, tedy na velmi specifickém a velmi efektivním návrhu klasických obvodů. Údajně již demonstroval schopnost faktorizovat 300bitové číslo v řádu jednotek hodin. Někteří jsou skeptičtí, že toto je opět jedna z těch technologií, které nepůjdou, nebo extrémně těžce půjdou škálovat na faktorizaci větších čísel. Takže si počkejme.

CIF

Jihokorejský SK Telecom je hodně aktivní v kvantové kryptografii. V současnosti pracuje na systému hybridní kryptografie ve smyslu použití QKD i PQC. Jednoduše řešeno, QDK by se použilo na tzv. backbone konektivitu (například spojení vysílače s centrálou apod.) a PQC na tzv. poslední míli, tedy například mezi vaším telefonem a vysílačem. Docela dobře to vystihuje obrázek níže. Jeho cílem je poskytnout své řešení pro standardizaci v rámci ITU-T.

Widget obrázku #1103157 (přidáno skriptem)
Kvantová kryptografie

Kvantová kryptografie

Autor: SK Telecom

Kvantový byznys, investice a granty

Unitary Fund získal grant od americké NFS v hodnotě 1,5 milionu dolarů na podporu kvantového open source. Unitary Fund je unikátní platforma, která rozdává mikrogranty prakticky každému zajímavému projektu od kohokoliv.

  • 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).