Kvantovky v Česku
Studenti ČVUT se neztratili na IBM Quantum Hub Qiskit Hackathonu na Taiwanu a získali i nějaké ceny.
Kvantové počítače
Kvantová část EuroHPC (projekt, kde šest vybraných HPC center dostane i kvantový počítač) se rozjíždí. První, kdo vypsal tendr na dodávku kvantového počítače, jsou Poláci, konkrétně jejich projekt EuroQCS-Poland. Bude se jednat o univerzální digitální (gate-based) kvantový počítač na bázi uvězněných iontů s minimálně 20 qubity. Ten bude umístěn v Poznan Supercomputing and Networking Center. Celková cena bude 15,5 milionu eur, kde EU zaplatí půlku a druhou půlku zaplatí Polsko.
Výzkumníci z Google a farmaceutické společnosti Covestro publikovali v Nature nový pokrok v oblasti korekce kvantových chyb, a to konkrétně pro chemické simulace. Kvantové chyby se jim podařilo snížit až stokrát. Na druhou stranu cenou za menší chybovost je delší výpočet ve smyslu, že jej musíte spustit vícekrát. Konkrétně se jedná o techniku purification-based quantum error mitigation, která tímto poprvé byla demonstrována na konkrétním kvantovém hardwaru.
Kvantový software a algoritmy
D-Wave vydala open-source aplikaci, kde demonstruje, jak jejich přístup značně zefektivňuje bezdrátovou komunikaci v porovnání s tím, jaké optimalizace se používají dnes. V této problematice jde o to, že tu máte spoustu zařízení (zpravidla mobilních telefonů), která jsou připojena k jednotlivým základovým stanicím. A otázka pak je, které zařízení připojit k jakým stanicím, abychom dosáhli co největší propustnosti sítě. Což je zcela legitimní úloha. Když je to open source, velice by mě zajímalo srovnání ne řešení D-Wave s tím, co se používá dnes, ale srovnání řešení D-Wave, které běží na kvantovém annealeru s výpočtem na klasickém annealeru. To by mohla být pěkná ukázka, jestli to, že je to „kvantové“, opravdu hraje roli.
Qiskit oznámil několik změn. Část obsahu webu qiskit.org, jako je Qiskit Documentation a Qiskit Educational Resources, se přesouvá pod IBM Quantum Platform a smaže se z qiskit.org. V dlouhodobém horizontu chtějí přesunout veškerý obsah z qiskit.org pod IBM Quantum. Hlavní zdůvodnění je konsolidace všech těchto zdrojů, qiskit nicméně zůstává open source. Ale důvody jsou možná jiné. Nedávno jsem psal, že IBM Quantum, které má i volnou část zdarma, se zavře poměrně dost zemím. Tím pádem to vypadá, že i tyto podpůrné zdroje k platformě Qiskit budou možná v tomto smyslu rovněž omezené. Samotný Qiskit bude pořád volný. Nicméně bez té široké škály podpůrných zdrojů bude méně zajímavý a bude to větší výzva pro začátečníky.
Kvantové sítě
Americké ministerstvo energetiky (DOE) dá 24 milionů dolarů na tři projekty v oblasti kvantových sítí. Jedním z nich je InterQnet, tříletý projekt pod vedením Argonne National Laboratory, jehož cílem je zaměřit se na problémy při škálování kvantových sítí do větších rozměrů ve smyslu vzdáleností, ale i komplexnosti architektury. To bude zahrnovat i testování prvních kvantových opakovačů (zatím se spíše používají tzv. důvěryhodné opakovače). Dalším projektem je AQNET-SD, který vede Fermilab. Tento projekt se zaměří na zefektivnění kvantové komunikace, maximální hybridizace, tedy co nejtěsnější použití klasických a kvantových technologií, a chtějí se zaměřit i na bezdrátové kvantové sítě.
Kvantová bezpečnost
Na poli standardizace postkvantových algoritmů (PQC) se čeří voda. Jeden z prominentních kryptologů, Dan Bernstein (ten vynalezl pojem post-quantum cryptography a je zarytým odpůrcem QKD), zkritizoval NIST, že v případě Kyber-512 špatně spočítala bezpečnost a reálná bezpečnost je nižší proklamovaná úroveň okolo AES-128. Avšak tato kritika byla zveřejněna formou blogu, žádný regulérní výzkumný kryptografický článek. Navíc to Dan na svém blogu porovnává s PQC algoritmem NTRU, jehož je sám spoluautorem, ale zatím nebyl vybrán pro standardizaci (kvůli horšímu výkonu). A aby toho nebylo málo, ještě obvinil americkou NSA, že v tom má prsty, avšak bez nějakých relevantních důkazů. Takže, jak se to má? Zaprvé, NIST je americká instituce, která vybírá a standardizuje různé algoritmy, včetně PQC. NSA je organizace, která nařizuje, jaké standardizované algoritmy se použijí v zabezpečené federální síti. Takže z logiky věci tyto dvě organizace musejí spolupracovat, a tedy to, že se navzájem navštěvují, neimplikuje nic podvratného. Dále se po diskusi komunita kolem NIST PQC shodla, že bezpečnost Kyber-512 se počítá jinak, než tvrdí Dan, a je to správně (Dan vzal stejná čísla, ale spočítal bezpečnost jiným způsobem, nesprávným vzhledem k číslům, které použil). Ten souhlas v komunitě na tomto byl v podstatě jednohlasný. Dan byl vyzván, aby svoje tvrzení stáhl, nebo poskytl regulérní výzkumný článek na toto téma. To by mohl být konec. Nyní se však zdá, že Dan se pokouší blokovat standardizaci ML-KEM/Kyber v rámci ISO, konkrétně ISO/IEC 18033–2. „Fun fact“ na závěr: Danův spolubydlící z univerzitních studií je současný šéf kryptografie v NSA.
A máme tu nový průzkum ohledně připravenosti na PQC. Průzkum organizoval DigiCert a zúčastnilo se ho 1426 IT firem z celého světa. 61 procent z nich uvedlo, že není a asi ani nebude připraveno na kvantovou hrozbu včas. 74 procent firem se bojí, že jsou cílem „harvest now, decrypt later“ útoků (tedy, že záškodníci si posbírají šifrovaná data dnes a v budoucnu je rozšifrují za použití kvantového počítače). 30 procent firem si vyčlenilo nějaký rozpočet na aktivity kolem PQC. 23 procent účastníků uvedlo, že jejich vedení není vůbec seznámeno s kvantovou hrozbou. 41 procent firem věří, že budou připraveny na kvantovou hrozbu do pěti let. A spousta dalších čísel v průzkumu.
Kvantové technologie
O technologii na bázi NV center v diamantech tu píšu pravidelně. Lze ji použít pro kvantové počítače, ale mnohem větší uplatnění má zatím v případě kvantových senzorů. V tomto případě vědci z Technical University Munich použili NV centra jako senzor pro jadernou magnetickou rezonanci. Zde je zkoumaný element, nebo člověk, dán do velmi silného magnetického pole, které pak interaguje se vzorkem, což jsme schopní pozorovat. Výhoda tohoto kvantového senzoru v porovnání s tím, co používáme dnes, je větší rozlišení. To by nám mohlo pomoci detekovat například rakovinu o něco dříve. Zatím se jedná o testování ve velmi raném stadiu.
Vědci testují kvantový senzor na bázi NV center jako nový senzor pro jadernou magnetickou rezonanci s lepším rozlišením
Kvantový byznys, investice a politika
Center for Data Innovation vydalo obsáhlý report (najdete jej zde), který se zaměřuje na kvantovou politiku USA. Nakonec přináší doporučení pro americké politiky, kterými jsou: prodloužení „kvantového“ zákona a zvýšení rozpočtu na kvanta na 525 milionů dolarů za rok, plná finanční podpora programů na vzdělávání, vybudování komplexní infrastruktury v gesci ministerstva energetiky (to v USA provozuje velkou část národních laboratoří), větší zapojení a spolupráce různých orgánů s NIST a spousta dalších. Je nutné říci, že v tomto případě se nejedná o nějaká obecná doporučení, ale o poměrně jasná doporučení, kde jsou jasně specifikovány organizace a potřebné aktivity.
Kolik je asi kvantových startupů ve střední a východní Evropě (CEE)? Ne úplně málo, kolem 25. Avšak za ČR je tam bohužel stále jen moje malá konzultační firma. A na Slovensku už vůbec nic.
LinkedIn je platforma, kde já sám jsem velmi aktivní, a z mého pohledu je to obrovitánský zdroj informací, minimálně v oblasti kvantových technologií. Navíc v mém případě (bublině) se většinou zobrazují opravdu relevantní informace a novinky, které pak přináším mimo jiné i vám v tomto seriálu. Na LinkedInu také nevídám žádné nesmyslné hádání se, napadání a urážení jako na Facebooku. Na druhou stranu, jak popisuje The Guardian, začíná to být také čím dál větší zdroj zvláště pro čínskou špionáž, kde jim jde o všechny moderní technologie včetně těch kvantových. Takže člověk musí být i opatrný.
- 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