Kvantovky v Česku
Z Olomouce: Výrazně zpřesnit a zefektivnit testy kvantové provázanosti, která hraje důležitou roli například v konstrukci kvantových počítačů, se pomocí zapojení umělé inteligence podařilo vědcům ze Společné laboratoře optiky, společného pracoviště Univerzity Palackého a Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Výsledky jejich výzkumu byly nedávno publikovány v prestižním časopise Physical Review Research.
Kvantové počítače
Výzkumníci z IBM dosáhli na další rekord v oblasti kvantových simulací na reálných kvantových procesorech. V tomto případě simulace z technického hlediska obsahovala 13 858 dvouqubitových CNOT operací do hloubky 370 za použití 112 qubitů na procesoru IBM Heron, který se chlubí těmi nejlepšími fidelitami. Celý kvantový obvod pak spustili 154milionkrát a využili i vestavěné metody pro korekci chyb v rámci Qiskitu. Na jednu stranu je to s tak velkým množstvím CNOT operací super výsledek. Na druhou stranu si představte, že pro opravdu zajímavé aplikace potřebuje hloubku v řádech milionů až miliard. A to nemluvě o tom, že by se ideálně neměl úměrně zvyšovat počet nutných spuštění daného kvantového obvodu. Opravdu reálné aplikace jsou ještě hodně daleko.
Výzkumníci využili superpočítače poháněné kartami Nvidia k prozkoumání potenciálu kvantového annealingu. Pravidelní čtenáři si jistě vzpomenou na nedávné krátké novinky ohledně „sporu“ mezi D-Wave a Q-Ctrl, kde Q-Ctrl dokázalo na digitálním kvantovém počítači to, co D-Wave na svém annealeru. Zde vědci využili masivní GPU výpočetní výkon na třech velkých výpočetních centrech, aby simulovali annealing. Ve výsledku jim vyšlo, že kvantový annealing opravdu může být lepší pro určitý druh optimalizací. Ale vše je to o algoritmu.
Universal Quantum odhalil první komerční ASIC čip navržený speciálně pro kvantové počítače s uvězněnými ionty. Tento nový čip je klíčovým komponentem pro integraci do plně funkčních kvantových procesorových jednotek (iQPU). Čip výrazně zvyšuje kvantovou konektivitu a zlepšuje efektivitu kvantových algoritmů díky schopnosti propojit qubity na mikroskopické úrovni s vysokou přesností. Tento čip také přináší významné zlepšení v oblasti kvantové korekce chyb, což je zásadní pro škálovatelnost a praktické využití kvantových počítačů v průmyslu.
Řídicí čip ASIC pro qubity z uvězněných iontů
IonQ aktualizovala svou roadmapu ohledně svých qubitů na bázi uvězněných iontů. Jejím cílem je dosáhnout jednoqubitové fidelity 99,9999 procenta a dvouqubitové fidelity 99,9 procenta v roce 2025, a to pro fyzické qubity. Avšak pro logické qubity je cílem dosáhnout dvouqubitové fidelity 99,999 procenta.
Rakousko slaví první úspěšnou integraci kvantového počítače do prostředí vysoce výkonných počítačů (HPC). Tento hybridní systém zahrnuje superpočítač LEO 5 na University of Innsbruck a kvantový počítač IBEX Q1 od společnosti AQT, který je spin-offem stejné univerzity. Integrace bylo dosaženo díky projektu HPQC financovanému FFG, který propojuje výpočetní klastry a kvantové systémy pro efektivnější zpracování úloh.
Kvantový software a algoritmy
Classiq uvedla na trh QMOD, novou platformu pro vývoj kvantových algoritmů, která umožňuje efektivní tvorbu kvantových algoritmů pro široké spektrum uživatelů. QMOD nabízí intuitivní a uživatelsky přívětivé rozhraní, které zjednodušuje složitý proces vývoje kvantových algoritmů, čímž zpřístupňuje kvantové výpočty širšímu okruhu výzkumníků a inženýrů. Tato inovace má za cíl urychlit pokroky v oblasti kvantových technologií a podpořit rozvoj nových aplikací a řešení.
S předchozí novinkou se pojí to, že skrze platformu Classiq se budou moci uživatelé dostat i k výpočtům na kvantovém počítači na bázi neutrálních atomů od QuEra.
Strangeworks oznámil uvedení nového produktu Strangeworks Workflows, který umožňuje firmám rychleji přecházet od nápadu k realizaci. Tento nástroj využívá umělou inteligenci a konverzační výpočty k urychlení celého procesu vývoje řešení, od výzkumu přes formulaci problému až po analýzu a generování reportů. Interní testování ukázalo osminásobné zvýšení rychlosti generování řešení pro optimalizační úlohy. Betaverze bude k dispozici ve druhé polovině roku 2024.
QPerfect, spin-off z European Center for Quantum Sciences in Strasbourg, vydal MIMIQ 1.0. MIMIQ je sofistikovaný simulátor kvantového počítače. Hlavní funkcí je, že kvantové výpočty simuluje pomocí metody Matrix Product States (MPS), která dovoluje simulovat více qubitů než klasická simulace stavového vektoru, kde každý nový qubit dvakrát zvětšuje nároky na RAM. Nicméně zpráva nezmiňuje, kolik qubitů dokáže simulovat. Jinak verze 1.0 přichází se spoustou novinek, jako jsou plná podpora OpenQASMv2 a v3, dynamické obvody, podpora pro Python a Julia a další.
Kvantová bezpečnost
Už i Meta (Facebook) pracuje na tom, aby firma byla připravena na přechod na postkvantové šifrování (PQC). V plánu je implementace PQC na vrstvě TLS (mají vlastní protokol Fizz) ve formě Kyber + X25519, tedy jedná se o hybridní šifrování. Meta bude primárně používat verzi Kyber768, avšak v některých případech, kde to vede ke špatným výkonům, použije Kyber512. Fizz je obecně postaven na open source knihovnách a nejinak je tomu i u PQC, které stojí na liboqs.
Se zajímavým řešením na kvantovou distribuci klíče „ChaQra“ přišli výzkumníci z indického QNu Labs. ChaQra pracuje na současných telekomunikačních optikách, podporuje SDN (software defined networks), má lepší odolnost vůči DoS útokům tím, že přepne na PQC, jedná se o modulární design, který lze jednoduše upgradovat.
Plánovaná národní indická kvantová síť, a to i za použití ChaQra
Kvantové technologie
Výzkumníci z USA vyvinuli nové optické atomové hodiny založené na atomech stroncia, které dosahují bezprecedentní přesnosti. Tento hodinový systém využívá ultrastabilní laser a frekvenční hřeben k měření optických frekvencí, které jsou převáděny na mikrovlnné frekvence. Atomární přechod ve stronciu je používán jako referenční frekvence. Díky snížené intenzitě světelného uvěznění a lepší charakterizaci tepelných emisí z okolního prostředí dosáhli vědci celkové systémové nejistoty 8,1 × 10−19, což je nejnižší zaznamenaná hodnota.
Kvantový byznys, investice a granty
Dalším kvantovým startupem, který dosáhl na podporu od programu EIC Accelerator, je Quantum Transistors. Investice činí 17,5 milionu eur. Jedná se o startup z Izraele pracující na integrovaném fotonickém kvantovém čipu.
- 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