Kvantové počítače
V posledním čísle časopisu Time bylo oceněno 200 inovací a vynálezů, mezi kterými byl i kvantový počítač. Konkrétně byl oceněn Albert od společnosti ColdQuanta. Vlastně se nejedná o kvantový počítač, ale programovatelnou technologii pro práci s chlazenými atomy a Bose-Einsteinovým kondenzátem. Jedná se o zařízení vhodné pro návrh kvantových senzorů, práci v oblasti základního výzkumu či výuku nových expertů v oblasti. Jednoduše řečeno je to zařízení, které vám dává možnost skoro libovolně (v rámci určitých mezí) navrhnout a provést experiment s chlazenými atomy na miliontinu stupně nad absolutní nulou.
Výzkumníci z Číny demonstrovali praktičtější logickou operaci AND. V případě kvantových počítačů musí být všechny operace reverzibilní. To je v pořádku pro případ logické operace NOT, avšak problém s operací AND, a přitom by byla velmi užitečná v kvantových obvodech. Samozřejmě, jedno řešení je, že si budete držet extra tzv. ancilla qubit, který zajistí reversibilitu. Ale je to velké plýtvání zdroji, zvláště dnes u nedokonalých kvantových počítačů, kde je qubitů málo. To, co výzkumníci demonstrovali tady, si skutečně vystačí jen s jedním qubitem. Avšak on to není vlastně qubit. Tento „qubit“ pracuje se třemi stavy, kde do toho třetího si uloží informaci o reverzibilitě. Takže se vlastně jedná o qutrit ale jen čistě pro účely logické operace AND. Jinak výpočtově funguje pouze jako qubit. Toto řešení samozřejmě musí být implementované na hardwarové úrovni. Zde i vědci rovnou demonstrovali, o jak výhodnější řešení jde, i na několika algoritmech.
Kvantový procesor s osmi qubity podporující kvantovou operaci AND
Poměrně obsáhlý rozhovor s CEO z D-Wave o minulosti, přítomnosti a budoucnosti najdete tady.
Evropský startup QuantWare nyní své výrobní kapacity pro supravodivé kvantové procesory nabízí i třetím stranám. To znamená, že když si např. v rámci Qiskit navrhnete svůj kvantový procesor, tady vám jej vyrobí. Pak už budete potřebovat jen řídicí a kryogenický systém za pár milionů. :-)
Kvantový software a algoritmy
Quantum Machines vydalo novou verzi 2.0 svého Quantum Orchestration Platform (QOP). QOP je cloud-ready řídicí systém pro kvantové počítače.
Na molu 300 v Los Angeles, kde pracují s kontejnery, zkusili svou práci optimalizovat i pomocí kvantových počítačů (od D-Wave). Výsledek je, že došli ke zvýšení efektivity o 30 až 60 procent. Samo o sobě se nejedná o žádné demo, ale o plnou produkci, tedy reálné nasazení. Samotný vývoj trval tři roky. Z rozhovoru s autory vyplývá, že největší vliv měly klasické optimalizace bez ohledu na nějaký kvantový počítač (jak ostatně stále píšu v případě optimalizací). Na druhou stranu, autoři šli rovnou do D-Wave, neboť je to systém, který znají, a nezkoušeli jenom nějaký klasický. Nejvýstižnější je tato část: „Mohl tým k dosažení stejného výsledku použít klasický optimalizační program? Možná.“ Osobně bych řekl, že dost pravděpodobně. Takže opět žádná demonstrace kvantové síly.
Amazon Braket oznámil zpřístupnění knihovny s pre-built kvantovými algoritmy. Jedná se například o Quantum Phase Estimation, Quantum Circuit Born Machine a Quantum Walks, které si jednoduše můžete implantovat do vašich kódů v Pythonu.
Nyní i Qubit Pharmaceuticals (QP), startup, který pracuje na nástrojích pro kvantové počítače pro farmaceutický výzkum, oznámilo, že se také hodně zaměřilo na hybridní kvantově-klasický přístup a konkrétně s využitím Nvidia QODA. QP již nyní má ve Francii superpočítač pro klasické výpočty rovněž postavený na technologiích od Nvidia. QP navíc využívá i AI pro farmaceutický výzkum a nástrojů k tomu.
Kvantové sítě
Jeden ze zajímavých protokolů pro kvantové informační sítě (s distribucí kvantového provázání) je počítání naslepo neboli quantum blind computing. Jedná se o spojení kvantových sítí a počítačů, kde vy skrze kvantovou síť můžete poslat svůj program na kvantový počítač a pak získat výsledky zpět, aniž by kdokoliv, kdo ovládá daný kvantový počítač či síť, byl schopen zjistit, co jste počítali nebo jaké byly výsledky. Je to takový superbezpečný outsourcing. Více si můžete o tom přečíst zde.
A tady máme zajímavý experiment. Vědci z Argonne National Laboratory kvantově provázaly atomové hodiny a akcelerometr. Tímto vytvořili kvantový síťový senzor, který je mnohem efektivnější než třeba jeden samotný kvantový senzor. Konkrétně, velmi podobný experiment, ale bez kvantového provázání, vykazoval 3,5krát horší přesnost měření času a 1,2krát horší měření zrychlení. Toto je pěkná ukázka, na co by taky šlo v budoucnu použít kvantový internet.
Kvantový síťový senzor
Klíčový element chybějící pro kvantový internet je kvantová paměť. Nyní zajímavý pokrok učinili vědci z AWS Center for Quantum Networking a Harvard University. Ti vyvinuli nový typ kvantově paměti, který je schopný udržet kvantovou informaci až 2 sekundy, a navíc umí detekovat kvantové chyby. Tato paměť je na bázi silicon-vacancy centers (SiVs), kde jako qubit funguje elektron kolem křemíkového jádra, které je uměle vloženo do diamantu a interaguje s jednotlivými fotony.
QuintessenceLabs oznámilo druhou generaci svého QKD řešení qOptica. Konkrétně je řešení postavené na CV-QKD. CV neboli Continuous Variable je novější verzí QKD, jehož informačně-teoretická bezpečnost byla ukázaná už v 2009.
Kvantový byznys, investice a granty
Quantum Flagship, klíčový program EU na podporu kvantových technologií, publikoval report „Strategic Research and Industry Agenda“. Jedná se o aktualizaci strategie ohledně kvantových technologií EU. Jedná se o dokument, který by měl pomoci definovat strategii EU ohledně kvantových technologií nad rámec jen podpory výzkumu a vývoje, ale i jejich uplatnění.
Počet kvantových patentů z Číny za poslední dva roky vyrostl téměř šestkrát.
Španělský startup Quside si zajistil investiční kolo A v hodnotě jednotek milionů EUR. Quside pracuje primárně na kvantových generátorech náhodných čísel, nicméně má zamířeno i na další technologie v oblasti fotoniky.
Americké ColdQuanta vytvořilo novou firmu a značku „Infleqtion“. Zatímco ColdQuanta se bude zaměřovat hlavně na výzkum a podporu, Infleqtion se naopak bude zaměřovat na komercionalizaci kvantových technologií a bude i pokrývat další technologie, například z koupeného Super.Tech.
Nyní USA podepsaly dokument o bližší kvantové spolupráci i s Francií.
ČLÁNKY DO MAILU