Kvantové počítače
Dlouho jsem nepsal o Majorana qubitech, takže nyní jedna novinka. Výzkumníci z QuTech představili metodu pro vytváření Majoranovy částice v dvourozměrném prostředí kombinací supravodivých a polovodičových materiálů. Tyto částice jsou charakteristické topologickou ochranou, která je činí odolnými proti lokálním rušením. Díky tomu například mají potenciál pro delší uchování kvantové informace, pokud bychom je dokázali použít jako qubity. Metoda umožňuje systematické zkoumání Majoranových částic a nabízí možnosti pro jejich budoucí použití jako qubitů.
Společnost Diraq dosáhla rekordní přesnosti ve vývoji kvantových počítačů, používajících existující polovodičovou infrastrukturu. Podařilo se jí dosáhnout 99,9procentní přesnosti při ovládání spinových qubitů (z kvantových teček) vyrobených pomocí CMOS technologie na standardních 300mm křemíkových waferech. Tím se v podstatě dotahuje na Intel. Navržené čipy bude letos vyrábět přední výrobce polovodičů GlobalFoundries na základě své technologie 22FDX. Tyto čipy budou monoliticky integrovat křemíkové qubity se standardními tranzistory a cílí na zvýšení počtu qubitů na čipu na milion a více.
Kvantový software a algoritmy
Minulý týden jsem psal o Q-CTRL a jejich úspěšné demonstraci optimalizačního kvantového algoritmu QAOA. V Q-CTRL vzali starší práci od D-Wave, kde demonstrovali QAOA na jejich kvantovém annealeru, a stejnou práci pak 1) spustili s lepšími výsledky na kvantovém počítači (s jejich softwarem na optimalizaci kvantových algoritmů) a 2) stejný příklad spočítali i čistě klasicky, aby bylo opravdu možné porovnávat porovnatelné. To se, zdá se, dotknulo D-Wave (firma pracuje na kvantových annealerech a je jednou z největších společností v oboru) a na sociálních sítí (LinkedIn) napsala článek, že jde o nesmysl a že si Q-CTRL vymýšlí a mystifikuje. Na to reagoval profesor Biercuk, výkonný ředitel Q-CTRL, který je rovněž vědeckou kapacitou v oboru. Podle něj naopak článek D-Wave dezinterpretuje jejich výsledky. Pravda je, že Q-CTRL ve svém článku představuje technické výsledky, ale neinterpretuje – to je na čtenáři. Já toto rozsoudit nemohu, ale obecně je pravda, že kvantové annealery toho poslední dobou moc neukázaly a opravdu se zdá, že je univerzální kvantové počítače dohání. Což není dobré pro byznys D-Wave.
Kvantová bezpečnost
Americký národní bezpečnostní think tank MITRE doporučuje budoucí administrativě USA, aby dala větší důraz na kvantovou kybernetickou bezpečnost. Jako obvykle upozorňuje, že kvantové počítače budou schopné prolomit současné šifrovací metody používané pro ochranu dat vládních a soukromých sektorů. MITRE navrhuje přechod na post-kvantové šifrování (PQC). Vlastně obsahově nic nového. Avšak u politiků to musíte opakovat stále dokola. A za druhé, MITRE je v oblasti kyberbezpečnosti těžká váha. Jeho report najdete zde.
Kvantové technologie
Ve Fermilabu v USA spouštějí zajímavý experiment. Postavili zde dvě zařízení pro testování kvantových senzorů QUIET and LOUD. Rozdíl mezi nimi je, že LOUD je umístěn na zemském povrchu, zatímco QUIET je umístěn zhruba sto metrů pod zemským povrchem. A právě těch sto metrů by mělo významně odstínit kosmické záření (samozřejmě kromě neutrin, ale ta interagují extrémně slabě). Takže cíl je jasný, a to porovnat vliv kosmického záření na kvantové senzory tím, že se porovnají dvě měření – s a téměř bez kosmického záření. To pak lze aplikovat pro přesnější simulace, ale i stínění a podobně. Již dnes víme, že kosmické záření má roli v případě supravodivých qubitů. Ta role je malá, ale jakmile vylepšíme ostatní parametry, role kosmického záření poroste. Pak jsou tu i možné aplikace na detekci temné hmoty a podobně.
Kvantový byznys, investice a politika
OSN odsouhlasila, že rok 2025 bude Mezinárodním rokem kvantové vědy a techniky. Jednou z hlavních motivací je, že kvantové technologie mohou pomoci naplnit cíle udržitelného rozvoje. Může být, vždy záleží, jak danou technologii používáte. Na druhou stranu poslední dobou vnímám výkřiky, jak kvantové technologie vylepší sledování lidských práv, pomohou bojovat s klimatem a tak dále. Zpravidla bez nějakého podložení. Já bych byl více opatrný a skeptičtější. Hodně se zabývám vojenským využitím kvantových technologií, a ačkoliv to spousta lidí bere jako hotovou věc, až tak jednoduché není. Nicméně minimálně se v příštím roce můžeme těšit na větší množství edukativních akcí v oblasti kvantových věd a technologií, což je jedině plus.
Prvního kvantového počítače se možná brzy dočká i jihoamerický kontinent. Konkrétně brazilská výzkumná instituce Venturus se dohodla s QuEra na partnerství a případném postavení kvantového počítače na bázi neutrálních atomů v Brazílii.
Zajímavá fotka vicepremiéra Bartoše z jeho návštěvy USA představující Quantum Innovation Center in the Czech Republic. Přiznám se, že jsem o takovém centru nikdy neslyšel a nemám o něm žádné informace. Protože to prezentuje pan Kavalíř (český kvantový zmocněnec), možná bude součástí české národní kvantové strategie, ale také může jít o nezávislou věc. Když se pustím do čisté spekulace, vcelku to dává smysl. Také to vypadá na čistě akademický byznys. ČVUT, UPOL, VUT, VŠB-TUO, UNOB i AV pracují na kvantových věcech, občas i přímo na aplikovaných technologiích. Je tam ZČU, což je domácí půda českého zmocněnce, kde pracují na kvantových a nanomateriálech. Je tam i Matfyz, zde se přiznám, že nevím o ničem opravdu aplikovaném, ale třeba mě někdo doplní v komentářích. Možná mi tam chybí CESNET, který dělá senzory, a řekl bych, že je v Česku ten nejzkušenější v oblasti kvantové distribuce klíče (nejenže mají koupené komerční QKD, ale staví si v laboratoři vlastní). CESNET je navíc součástí velkého evropského projektu SEQRET podobně, jako je VŠB-TUO skrze IT4Innovations zapojené do EuroHPC JU. No, ale konec spekulací, nechme se překvapit. Jen je škoda, že se to už prezentuje v USA a tady o tom nic nevíme.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete dostávat exkluzivní tištěný speciál Lupa 3.0?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
ČLÁNKY DO MAILU