Qubity: Standardy pro post-kvantové šifrování, PQC přinese velký byznys, test kvantové inerciální navigace

18. 8. 2024
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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

Kvantové algoritmy

Vědci ze Švýcarského Terra Quantum vyvinuli hybridní kvantový algoritmus, který výrazně překonává současné metody při identifikaci zdravých jater vhodných pro transplantaci. Tento algoritmus využívá hybridní kvantové neurální sítě k analýze složitých medicínských dat a umožňuje přesnější a rychlejší hodnocení stavu jater – dosažená přesnost je 97 procent. Tento průlom by mohl zlepšit výsledky transplantací a zvýšit dostupnost zdravých orgánů pro pacienty čekající na transplantaci. Pro zajímavost, kvantová vrstva používá jen pět qubitů, což je dostupné již dnes.

Kvantová bezpečnost

V úterý 13. 8. NIST vydal první tři standardy pro post-kvantové šifrovací algoritmy. Vydané standardy zahrnují FIPS 203 ML-KEM (CRYSTALS-Kyber) pro PKE, FIPS 204 ML-DSA (CRYSTALS-Dilithium) a FIPS 205 SLH-DSA (SPHINCS+) pro digitální podpisy. Nejedná se o žádné překvapení, ale spíše o pomyslnou „zelenou“ na semaforu pro přechod na nová šifrování. Standardy totiž specifikují parametry algoritmů, což je důležité, abychom dosáhli stejného chování všude. Navíc NIST má domluvený tzv. royalty-free režim pro tyto algoritmy se schválenými parametry, tedy že jsou zcela zdarma i pro komerční použití. Oficiální prohlášení a odkazy na konkrétní standardy najdete zde. Další shrnutí a reakce najdete třeba zde.

Milník v kryptografii je tady, post-kvantové šifrování má první tři standardy Přečtěte si také:

Milník v kryptografii je tady, post-kvantové šifrování má první tři standardy

A co dál? Tyto první tři standardy jsou zatím vlaštovkou. Dalším už v přípravě je FIPS 206 na bázi algoritmu Falcon. Avšak výběr dalších algoritmů stále probíhá a je zde dalších 45 kandidátů, které se testují a studují.

Navíc je v případě USA vydání prvních PQC standardů jen začátek, který uvolňuje velký balvan, jenž se dává do pohybu. Dle memoranda NMS-10 od zveřejnění prvních PQC standardů má Secretary of Commerce 90 dnů na to, aby vydalo závazný rozpis, od kdy bude PQC šifrování povinné. Dle NSA bude PQC pro přístup do vládních sítí striktně povinné od roku 2030, ale různé platformy na to přejdou už dříve. NSA požaduje povinně přejít na MK-KEM stupně pět. Například Francie a Německo spíše doporučují v přechodném období použít jenom hybridní (obvykle PQC+EC nebo PQC+RSA). NÚKIB umožňuje oba přístupy, tedy použít hybridní šifrování, nebo rovnou ML-KEM rovněž stupně pět.

A v neposlední řadě budeme moci nyní sledovat rozjezd velkého byznysu postaveného na přechodu na PQC.

Česko se za vydatné asistence IBM vydává do kvantové éry, která má spustit revoluci skoro ve všem Přečtěte si také:

Česko se za vydatné asistence IBM vydává do kvantové éry, která má spustit revoluci skoro ve všem

Kvantové technologie

Společnost Boeing společně s firmou AO sense za letu testovala kvantovou inerciální navigaci založenou na atomové interferometrii. Pokud je mi známo, jedná se o první veřejně oznámený test plné kvantové inerciální navigace. Dosud se vždy jednalo pouze o test akcelerometru nebo gyroskopu. Toto je plnohodnotná šestiosá inerciální navigace. A samozřejmě to byl úspěšný test, ale nezveřejnili žádné konkrétní výsledky ani čísla.

NASA vyvinula ultracitlivý kvantový senzor, který dokáže měřit neuvěřitelně malé teplotní změny s vysokou přesností. Senzor pracuje na bázi atomové interferometrie s velmi chladnými atomy. Tento senzor by mohl hrát klíčovou roli v různých vědeckých a průzkumných misích, například při studiu kosmického záření nebo zkoumání ledových měsíců v naší sluneční soustavě. Jeho schopnost detekovat extrémně nízké teploty by mohla významně přispět k pochopení podmínek v různých prostředích vesmíru.

Kvantový byznys, investice a politika

Spojené státy usilují o posílení mezinárodní spolupráce v oblasti kvantových technologií, aby zajistily společný pokrok a standardizaci v této klíčové oblasti. K tomuto účelu vznikl report, kterým by se tyto aktivity měly řídit. Jeho součástí jsou tři hlavní doporučení: 1) vláda by měla vytvořit vznik dlouhodobého mechanismu na podporu mezinárodní spolupráce; 2) měla by se vylepšit spolupráce v kvantové oblasti napříč různými agenturami a 3) vláda by měla vytvořit metriku, která bude sledovat globální konkurenceschopnost.

Rozjíždí se evropský projekt ARTIC cílící na vývoj kryogenních řešení pro kvantové počítače, zaměřuje se na technologie schopné operovat při extrémně nízkých teplotách. Iniciativa spojuje průmyslové a akademické partnery (36) z různých zemí (11) s cílem urychlit vývoj těchto klíčových komponent a zvýšit konkurenceschopnost Evropy v oblasti (nejen) kvantového výzkumu. Kryogenika je jedna z klíčových subtechnologií, kde je důležité být nezávislý na trhu mimo Evropu.

Widget obrázku #1130985 (přidáno skriptem)
Kvantový čip IonQ Forte Enterprise na bázi uvězněných iontů

Kvantový čip IonQ Forte Enterprise na bázi uvězněných iontů

Autor: IonQ

IonQ prodalo svůj první kvantový čip IonQ Forte Enterprise s 35 algoritmickými qubity za oceán, konkrétně do Švýcarska do QuantumBasel. A další bude následovat v budoucnu.

MM Influenceři

A jaká je situace s investicemi do kvanta? Pěkně to shrnuli tady: největší zájem je o hardware pro kvantové počítače. Problém je najít lead investora hlavně v USA. Tyto pozice začínají obsazovat VC z Evropy a Asie. Je zde větší důraz na komerční návratnost a preference se začínají převalovat spíše na on-premise kvantové počítače, kde je reálně prodáváte. V pitchdecku se začíná objevovat nový trend: M&A – Merge and Acquisition – někteří již začínají mít jasné plány na konkrétní akvizice. 

Quantum Circuits Inc., spin-out z Yale University, oznámilo uzavření investičního kola série B v hodnotě 60 milionů dolarů. Quantum Circuits pracuje na supravodivých qubitech s vlastní architekturou. Ale pokud mě paměť nemýlí, ještě nic pořádného venku neukázali.

  • 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).