Kvantové počítače

V dnešním článku se podíváme na nejnovější dění v oblasti kvantových technologií, konkrétně na kontroverzní QPU Majorana 1 od Microsoftu, kolem kterého se vznášejí pochybnosti. Například „unikl“ e-mail z Amazonu, ve kterém jeden z technických vedoucích píše CEO Amazonu, že jde jen o hype a „bull s**t“, a že žádný topologický qubit nemají. Zajímavé je, že Amazon nyní představil vlastní kvantový čip s cat qubity. Kritika na adresu Microsoftu také přichází z vědecké komunity, která zpochybňuje validitu topological gap protocol (TGP), jež se používá k detekci Majoranova kvazičastice. Tento protokol obsahuje jisté nedostatky, které mohou vést k falešným pozitivním výsledkům. Microsoft tvrdí, že brzy představí více dat, aby podpořil své nároky, což je zajímavé zejména v kontextu rostoucí konkurence na trhu kvantových technologií. Pro hlubší analýzu se doporučuje návštěva blogu Oliviera Ezrattyho.

Francouzská společnost Alice & Bob, která se specializuje na kvantové výpočty, dosáhla významného pokroku v technologii cat qubitů pomocí techniky zvané „squeezing“ (stlačování). Tato metoda optimalizuje potlačení chyb komprimací kvantového stavu, což vedlo k 160násobnému zlepšení míry chyb typu bit-flip v porovnání se standardními cat qubity na stejném čipu. Cat qubity jsou inovativní supravodivé qubity, které Alice & Bob vyvíjejí od roku 2020 a nedávno přitáhly pozornost díky implementaci v kvantovém čipu Ocelot od Amazon Web Services.

Izraelská společnost QuamCore se dostala na scénu s devíti miliony dolarů z prvotního financování, aby vyvinula první škálovatelný kvantový počítač s jedním milionem qubitů. Jejich patentovaná architektura supravodivého kvantového procesoru umožňuje integraci jednoho milionu qubitů do jednoho kryostatu, což zásadně snižuje potřebu kabeláže a překonává tradiční překážky škálovatelnosti, neboť dnešní limit je zhruba pět tisíc qubitů na kryostat.

Kanadská společnost D-Wave Quantum oznámila významný pokrok v oblasti kvantového výpočtu. Ve spolupráci s mezinárodním týmem vědců publikovala studii v časopise Science, která ukazuje, že její kvantový annealingový počítač dokázal simulovat dynamiku magnetických materiálů během několika minut, zatímco klasický superpočítač Frontier by tuto úlohu zvládl za téměř milion let. Kritici však varují, že podobné názory nemusí být správné a že optimalizované klasické algoritmy by mohly dosáhnout lepších výsledků. Mezi odborníky narůstá debata o reálné škálovatelnosti této technologie a jejím využití v širším spektru aplikací.

Kvantové sítě a bezpečnost

Německý spolkový úřad pro informační bezpečnost (BSI) a Německé centrum pro letectví a kosmonautiku (DLR) zahájily iniciativu QUANTITY (Quantum Computation Enhanced Cryptanalysis), která se zaměřuje na hodnocení a posílení kryptografické bezpečnosti v souvislosti s pokroky v oblasti kvantových výpočtů. Projekt plánuje zhodnotit, jak kvantové algoritmy mohou urychlit kryptoanalýzu a mít vliv na současné kryptosystémy. Cílem je integrovat zjištění do bezpečnostních rámců, aby se podniky a vlády mohly proaktivně přizpůsobit a aktualizovat šifrovací standardy dříve, než stanou zastaralými.

Národní institut pro standardy a technologie (NIST) vybral algoritmus HQC (Hamming Quasi-Cyclic) jako zálohu pro kvantově odolný šifrovací algoritmus k již standardizovanému ML-KEM. NIST plánuje vydat návrh standardu pro HQC k veřejné diskusi v roce 2026, s očekávaným dokončením v roce 2027.

Výzkumníci z QuTech a jejich partneři z TU Delft, Univerzity v Innsbrucku, INRIA a CNRS vyvinuli první operační systém navržený pro kvantové sítě, nazvaný QNodeOS. Tento systém umožňuje programovat a spouštět aplikace na kvantových sítích, což významně zjednodušuje vývoj kvantových aplikací a urychluje integraci kvantových technologií do praktických internetových aplikací.

Poslední trendy v kvantovém byznysu a investicích

Čína oznámila vytvoření vládou podporovaného fondu rizikového kapitálu ve výši jednoho bilionu jüanů, který má podporovat technologické startupy v oblastech, jako jsou kvantové technologie a umělá inteligence. Tento fond, strukturovaný jako partnerství veřejného a soukromého sektoru, se zaměří na „tvrdé technologie“ s dlouhodobými investičními cykly. Mezi významné investice patří i společnost IonQ, která nedávno získala přibližně 372,6 milionu dolarů prostřednictvím prodeje akcií, což ji přineslo čistý výnos kolem 360 milionů dolarů.