Qubity: První kvantová služba pro Cyber Threat Intelligence, německý kvantový satelit, fotonický čip s 16 qubity

25. 8. 2024
Doba čtení: 3 minuty

Sdílet

QUBE Autor: Center for Telematics, Wurzburg
QUBE
Pravidelný přehled novinek z rozsáhlého a rozvíjejícího se oboru kvantových počítačů, který vydáváme ve spolupráci s blogem Qubits.cz.

Kvantové počítače

Rigetti Computing představilo nový proces výroby čipů pro kvantové procesorové jednotky (QPUs), který zlepšuje škálovatelnost a výkon těchto zařízení. Proces zahrnuje pokročilé techniky pro vytváření supravodivých obvodů s vyšší hustotou a sníženou chybovostí. Nová výrobní technologie umožňuje lepší kontrolu nad koherencí qubitů, a hlavně umožňuje vyladit qubity (Josephsonovy můstky) ještě před zapouzdřením, a to za pomocí metody zvané Alternating-Bias Assisted Annealing (ABAA).

Startup Diraq demonstroval fidelitu dvouqubitové operace 99 procent. Velmi vzrušující je, že je to na křemíkové (SiMOS) platformě, použity jsou tedy qubity z kvantových teček. Navíc kvantové tečky jako qubity jsou v porovnání se supravodivými qubity nebo uvězněnými ionty ještě relativně mladé.

Vědci z Hong Kong Polytechnic University postavili fotonický integrovaný čip s 16 qubity. V tomto případě se nejedná o univerzální procesor, ale spíše o kvantový simulátor, který se zaměřuje na simulace velkých a komplexních molekul a jejich vlastností, jakou jsou vibrační spektra. Jak vidíme na obrázku, jedná se o čip s programovatelným interferometrem (Unitary matrix). Avšak na čipu probíhají jen výpočty, chcete-li kvantové operace. Měření qubitů pak probíhá mimo čip na detektorech SNSPD, které musí být kryogenicky chlazené.

Schéma fotonického kvantového počítače z Hong Kongu

Schéma fotonického kvantového počítače z Hong Kongu

Autor: Hong Kong Polytechnic University

Kvantový software

Qiskit je ve verzi 1.2. Hlavní změnami jsou vylepšení výkonu, generování obvodů v Rustu pro mnohem lepší zrychlení, vylepšení transpilace a další. Důležité je, že v1.2 je poslední, která podporuje Python 3.8, v1.3 už bude podporovat jen Python 3.9 a vyšší.

Kvantová bezpečnost

Pěkné shrnutí o Googlu a post-kvantovém šifrování. Začali jej testovat v roce 2016, nyní je PQC možné použít v Chromu (TLS3, QUIC) a je používáno na serverech Google.

V USA mají první standardy na PQC. Avšak v Číně je PQC jen část řešení. Tam dost dají i na kvantovou distribuci klíče (QKD). A Indie následuje Čínu. Pěkné shrnují najdete zde.

Německo dostalo na oběžnou dráhu svůj satelit QUBE 3U CubeSat. Jedná se o miniaturní satelit (1U = 10 × 10 × 10 centimetrů), který má na palubě několik zajímavých „hraček“. Tou hlavní pro nás je systém QKD doplněný o kvantový generátor náhodných čísel. Z technického hlediska je QKD v takzvaném režimu downlink, kdy je kvantový signál posílán na Zem. Z hlediska QKD protokolů se používá time-bin BB84, lze použít i protokol CV-QKD. Velice pěkný úspěch.

Vizualizace QUBE

Vizualizace QUBE

Autor: Center for Telematics, Wurzburg

Mladý startup QuDef z Nizozemska spustil první kvantovou platformu Cyber Threat Intelligence (CTI) zvanou Open Access SQOUT. Jedná se o podobnou platformu, jakou je MITRE ATT&CK, která obsahuje databázi možných technik útoků na kvantovou komunikaci a možná protiopatření. Zde se pyšně hlásím, že jsem spoluzakladatelem QuDef a hlavním autorem této platformy SQOUT. Spuštěná verze Open Access je jen malý zlomek toho, co obsahuje plná platforma. Cílem je pak nabízet služby typu analýza a hodnocení rizik pro systémy integrující kvantové technologie, hlavně kvantové komunikace, jako je QKD. Open Access SQOUT je dostupný na https://sqout.qudef.com/.

Kvantové technologie

Posledních pár let s tím, jak roste kvantová informatika, roste zájem o výzkum, zda se tento obor neuplatní i v tom, jak funguje mozek. A to ať už na kognitivní bázi, nebo rovnou na, řekněme, mechanické. Jako třeba v tomto výzkumu, kde výzkumníci zkoumají, jak fotonová provázanost může hrát roli při rychlém zpracování informací v mozku a vědomí. Tato studie navrhuje, že provázané fotony by mohly být zapojeny do mechanismů, které umožňují rychlou synchronizaci neuronů, což je klíčové pro vědomé myšlení. Tento objev by mohl posunout naše chápání kvantových procesů v mozku a jejich roli ve vědomí. Nicméně vědci jsou rozpolcení. Druhá půlka si myslí, že v mozku nelze spolehlivě udržet „kvantová data“.

  • 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).