Kvantové počítače
Francouzská společnost Quandela představila hybridní metodu, která až stotisíckrát snižuje počet potřebných komponent pro bezchybné kvantové výpočty ve srovnání s tradičními fotonickými přístupy. Tato inovace využívá polovodičové kvantové emitory k efektivní generaci fotonických qubitů, což zjednodušuje konstrukci logických qubitů a usnadňuje optický přenos. Výsledkem je nejen snížení výrobních nákladů a energetické spotřeby, ale také urychlení škálování kvantových počítačů směrem k bezchybné výpočetní kapacitě.
Fyzici z Institute of Science and Technology Austria (ISTA) poprvé realizovali plně optické čtení supravodivých qubitů. Tento průlom umožňuje převod elektrických signálů qubitů na optické, což výrazně snižuje potřebu složité kryogenní infrastruktury a usnadňuje škálovatelnost kvantových počítačů. Supravodivé qubity, které operují při teplotách blízkých absolutní nule, tradičně vyžadují mikrovlnné signály pro čtení a manipulaci, což omezuje jejich rozšiřitelnost kvůli omezené šířce pásma a tepelným ztrátám spojeným s elektrickým vedením. Vědci tento problém vyřešili tím, že využili speciální hybridní zařízení kombinující supravodivé obvody a nelineární optické rezonátory, které umožňují přímý převod kvantové informace do optické domény. Převod těchto signálů do optické domény prostřednictvím optických vláken, jež mají vysokou šířku pásma a nízké tepelné ztráty, nabízí řešení těchto problémů. Tato inovace nejenže otevírá cestu k výstavbě rozsáhlých kvantových počítačů, ale také k propojení supravodivých kvantových systémů pomocí optických vláken při pokojové teplotě, což by mohlo vést k vytvoření rozsáhlých kvantových sítí.
A nyní téměř stejný objev od jiné skupiny. Společnosti QphoX, Rigetti Computing a Qblox společně demonstrovaly optické čtení supravodivých qubitů pomocí piezo-optomechanického transduceru, který převádí mikrovlnné signály na optické. Tento přístup umožňuje měření stavu qubitu prostřednictvím optického vlákna, což opět snižuje složitost kryogenní infrastruktury a minimalizuje dekoherenci způsobenou tepelným šumem. V experimentu vědci dosáhli fidelity čtení 81 procent, což je srovnatelné s tradičními mikrovlnnými metodami. Tato technologie by mohla usnadnit škálování kvantových procesorů tím, že sníží tepelné zatížení a uvolní prostor v kryogenních systémech.
Společnost Photonic Inc. představila nový kvantový kód pro opravu chyb SHYPS (Subsystem HYpergraph Product Simplex), který patří do rodiny QLDPC kódů a umožňuje efektivnější kvantové výpočty s výrazně menším počtem qubitů oproti tradičním surface kódům. Díky vysoké konektivitě qubitů v architektuře Photonic mohou SHYPS kódy spouštět kvantové algoritmy až s dvacetkrát menšími nároky na hardware a rychlejší opravou chyb. Kód vyžaduje pouze jedno měření, což zjednodušuje výpočetní proces. Simulace potvrdily jeho funkčnost, přičemž Photonic dále optimalizuje jeho praktické využití pro škálovatelné kvantové počítače.
Kvantová bezpečnost a sítě
Společnosti Sectigo a Crypto4A představily platformu Sectigo PQC Labs, první testovací laboratoř pro postkvantovou kryptografii, která umožňuje organizacím bezpečně testovat, ověřovat a implementovat kvantově odolné certifikáty pomocí hardwarového bezpečnostního modulu (HSM) splňujícího standardy NIST. Laboratoř nabízí organizacím prostředí pro ověřování nových algoritmů a integraci postkvantové kryptografie do stávajících infrastruktur veřejných klíčů (PKI), přičemž podporuje strategie přechodu na kvantově bezpečné šifrování. Crypto4A, která nedávno získala certifikaci ACVP pro postkvantové algoritmy NIST, vyvíjí QxHSM – bezpečnostní modul umožňující kvantově odolné aktualizace a kořenové klíče. S blížícím se plánem NIST na postupné vyřazení stávajících kryptografických algoritmů do roku 2030 je nutné, aby organizace již nyní začaly s implementací nových bezpečnostních standardů, což PQC Labs umožní bezpečně a efektivně otestovat.
Vědci z Leibniz University Hannover vyvinuli novou metodu pro kvantovou distribuci klíčů založenou na provázání, která využívá různé frekvence světla k zakódování kvantových stavů. Tento přístup zvyšuje bezpečnost a efektivitu zdrojů tím, že frekvence jsou odolnější vůči šumu způsobenému teplotními výkyvy a mechanickými vibracemi v optických vláknech. Navíc metoda snižuje složitost a náklady procesu, protože k měření kvantových stavů stačí pouze jeden detektor namísto čtyř. Použitím adaptivního frekvenčního dělení multiplexu se také zvyšuje rychlost distribuce klíčů bez potřeby dalších technických zařízení. Tento přístup by mohl umožnit škálování kvantových sítí s menšími nároky na zdroje a připojení většího počtu uživatelů na delší vzdálenosti.
Kvantové technologie
Vědci z University of Chicago dosáhli zajímavého pokroku v kvantové mechanice tím, že prokázali vysoce spolehlivé provázání mezi dvěma akustickými vlnovými rezonátory. Tento úspěch zahrnuje provázání „fononů“, což jsou kvantové částice zvuku představující kolektivní mechanické vibrace na nanoskopické úrovni. Každý rezonátor byl umístěn na samostatném čipu a propojen s vlastním supravodivým qubitem, který sloužil ke generování a detekci provázaných fononových stavů. Tato práce nejenže posouvá hranice kvantové mechaniky směrem k makroskopickým objektům, ale také naznačuje potenciál pro škálovatelné kvantové procesory založené na fononech. Budoucí výzkum se zaměří na prodloužení životnosti rezonátorů, což by mohlo vést k výkonnějším kvantovým sítím a distribuovaným kvantovým výpočtům.
Kvantový byznys, investice a politika
Takhle otevřeně se to má dělat. Třeba se inspiruje i Česko. Finské Ministerstvo práce a hospodářství zveřejnilo návrh národní strategie pro kvantové technologie s cílem podpořit ekosystém kvantových inovací a posílit konkurenceschopnost země. Strategie se zaměřuje na vývoj kvantových výpočtů, bezpečné komunikace a přesné měření, s prvními kroky plánovanými na roky 2025 až 2026. Dokument připravila pracovní skupina složená ze zástupců vládních institucí, výzkumných center a soukromého sektoru a nyní je otevřen širší veřejnosti, která může poslat své komentáře. Finsko vnímá kvantové technologie jako strategickou prioritu, která podpoří růst podniků a zajistí technologickou nezávislost v rámci NATO a EU.
Společnost Honeywell oznámila plán restrukturalizace, v jejímž rámci se do roku 2026 rozdělí na tři samostatné veřejně obchodované společnosti: Automation, Aerospace a Advanced Materials. Generální ředitel Vimal Kapur potvrdil záměr zpeněžit podíl Honeywellu ve společnosti Quantinuum, která se specializuje na kvantové počítače, ale zdůraznil, že načasování bude záviset na optimálních tržních podmínkách. Tento krok následuje po tlaku aktivistického investora Elliott Management, který věří, že restrukturalizace by mohla zvýšit hodnotu Honeywellu až o 75 procent během následujících dvou let. V rozhovoru pro CNBC Kapur uvedl, že společnost zvažuje různé možnosti pro Quantinuum, ale neupřesnil, zda bude tato divize uvedena na burzu samostatně.
Společnost DataRobot oznámila akvizici firmy Agnostiq, známé svým open source výpočetním orchestračním nástrojem Covalent. Tento krok má za cíl posílit schopnosti DataRobot v oblasti agentní AI, která vyžaduje efektivní správu výpočetních zdrojů napříč různými prostředími. Agnostiq se původně zaměřovala na kvantové výpočty, ale postupně přesunula svůj fokus na širší oblast distribuovaných výpočtů a AI infrastruktury. Tato akvizice odráží trend mezi kvantovými startupy, které se přizpůsobují tržním realitám a orientují se na AI a high performance computing pro dosažení komerční životaschopnosti.
Quantinuum dokončilo instalaci svého kvantového počítače H1 (na bázi uvězněných iontů) v Japonském RIKEN. Jedná se o první instalaci od Quantinuum mimo USA.
A módní vlna, kdy se šéfové velkých IT korporací vyjadřují ke kvantovým počítačům, pokračuje. Nyní svůj názor přidal šéf Googlu Sundar Pichai. Ve zkratce je hlavním poselstvím to, že praktické kvantové počítače jsou pět až deset let daleko.
- 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