Qubity: Chladicí patent od Googlu, nový procesor D-Wave, doporučení pro postkvantové šifrování

10. 11. 2024
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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

Kvantové počítače

Google si nechal patentovat sedmistupňový kryogenní systém chlazení navržený k udržení extrémně nízkých teplot nutných pro provoz kvantových počítačů. Systém postupně snižuje teplotu od 60 kelvinů na vstupní úrovni až po 20 milikelvinů, což zajišťuje stabilní prostředí pro kvantové procesory. Inovace zahrnuje spojení mezi jednotlivými chladicími stupni, které umožňují efektivnější integraci s klasickými systémy bez ztráty tepelné účinnosti. To je zajímavé, protože právě kabeláž, která vede z venku až k čipu, je jeden ze zdrojů tepla.

Yonsei University v Jižní Koreji otevřela první kvantové výpočetní centrum se 127qubitovým procesorem od IBM, což je první velkokapacitní kvantový systém v zemi. Centrum poskytne místním výzkumníkům přímý přístup k pokročilému kvantovému počítači, což eliminuje nutnost závislosti na zahraničních poskytovatelích a snižuje náklady a zpoždění při výpočtech. Centrum se zaměřuje na aplikace v biotechnologii, včetně zrychleného objevování léků.

Advantage2 quantum annealing procesor od D-Wave, který má přes 4 400 qubitů

Advantage2 quantum annealing procesor od D-Wave, který má přes 4400 qubitů

Autor: D-Wave

D-Wave oznámil, že dokončil kalibrace a benchmarking svého nejnovějšího kvantového annealingového procesoru Advantage2 s více než 4400 qubity. Je to druhý procesor řady Advantage2 (první měl 1200 qubitů) a cílem je dosáhnout 7000 qubitů pro stejnou procesorovou řadu. A co je nového? Prakticky dvojnásobná doba koherence (doba, po kterou si qubit udrží kvantovou informaci), větší propojenost mezi qubity (15 až 20). Oproti svým předchůdcům by měl být několikanásobně rychlejší, a přitom dodat až pětkrát přesnější řešení.

Kvantové algoritmy a software

Výzkumníci z IBM Quantum a Los Alamos National Laboratory zjistili, že statistická míra Conditional Value at Risk (CVaR), běžně používaná ve financích, může účinně snižovat šum v kvantovém počítání. CVaR se zaměřuje na extrémní hodnoty výsledků a umožňuje odhadnout přesné hranice hodnot bez šumu s menším počtem vzorků než tradiční metody, jako je pravděpodobnostní eliminace chyb. Tato technika je zvláště užitečná pro odhad věrnosti kvantových výpočtů a optimalizační algoritmy, protože poskytuje kontrolu šumu bez nákladného vzorkování typického pro plnou korekci chyb. CVaR je cenná zejména pro současné aplikace, jako jsou kvantové strojové učení a optimalizace, kde hardwarová omezení stále omezují plné opravy chyb.

Společnosti Quantum Motion a Goldman Sachs vyvinuly kvantový algoritmus pro zlepšení cenotvorby opcí ve finančních službách. Tento algoritmus používá kvantové výpočty ke zvýšení rychlosti a přesnosti při simulaci tržních scénářů a zpracování rozsáhlých dat. Algoritmus je optimalizován pro kvantový hardware s omezeným počtem qubitů tím, že rozděluje výpočty na menší paralelní úlohy, což umožňuje efektivní využití qubitů a zkracuje dobu výpočtu. Tento přístup má potenciál také v oblastech chemie a materiálových věd, kde může simulovat Coulombovy potenciály, důležité pro výzkum molekulárních interakcí.

Německý startup Aqarios spustil platformu Luna, která nabízí snadno dostupné kvantové nástroje určené pro komerční aplikace. Luna poskytuje přes 40 optimalizačních scénářů a více než 30 algoritmů s uživatelsky přívětivým rozhraním, což umožňuje řešit složité problémy bez nutnosti hlubokých znalostí kvantového počítání. Platforma zahrnuje integrace s Amazon Braket a Q-CTRL, poskytující přístup k různým kvantovým procesorům, a pokročilé funkce pro potlačení chyb. Luna nabízí flexibilní plány, od bezplatné verze po podnikové, akademické a individuální tarify.

Kvantová bezpečnost

GSMA má velmi pěknou stránku shrnující přístup a požadavky jednotlivých národních (kybernetických) autorit. NÚKIB je tam samozřejmě zmíněný. Kolem nás ještě nějaké doporučení mají Německo, Francie, Španělsko a Nizozemsko, ale jinak bída. V tomto směru NÚKIB je aktivní a já si myslím, že je to jenom dobře, chvályhodné, a nakonec je to dobré i pro uživatele. To, že budeme muset přejít na postkvantové šifrování, je fakt. Otázka je jen kdy. A když už národní autorita vydá alespoň nějaké předběžné doporučení, je to jednodušší na plánování vaší migrace na PQC. Já to třeba nyní řeším ve vztahu ke Slovensku. Co zákazníkovi doporučit. On chce být aktivní, ale slovenské NBU zatím nic. Bude liberální jako český NÚKIB, nebo striktnější jako německé BSI? Zatím všichni mají hlavy plné NIS2. Dle mého tohle brzy bude další problém na mušce po NIS2.

Kvantový byznys, investice a politika

Finský startup Quanscient získal investice 5,2 milion eur. Quanscient je softwarový startup, který se momentálně primárně zaměřuje na simulace a integrace kvantových algoritmů.

IonQ prakticky kupuje startup Qubitekk. To „prakticky“ znamená, že kupuje všechny patenty (118) a všichni zaměstnanci Qubitekk půjdou pracovat pro IonQ. Pro připomenutí, IonQ primárně pracuje na kvantový procesorech z uvězněných iontů. Ale poslední dobou šlape i do kvantových sítí. A to je oblast, kde Qubitekk operoval – vyvíjel hardware pro kvantové sítě. Jedná se již o druhou akvizici po Entangled Networks minulý rok. Qubitekk je jeden z největších hráčů v oblasti kvantových sítí v USA.

  • 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

Seriál: Qubity
ikonka

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).