Qubity: Toshiba v ČR testuje přenos kvantových klíčů, další rekord z Číny, pokroky korekcí chyb

15. 10. 2023
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

QKD spoj Smíchov - Beroun Autor: Toshiba
QKD spoj Smíchov - Beroun
Pravidelný přehled novinek z rozsáhlého a rozvíjejícího se oboru kvantových počítačů, který vydáváme ve spolupráci s blogem Qubits.cz.

Kvantovky v Česku

Toshiba v Česku představila velmi zajímavý případ kvantové distribuce klíče (QKD). Ve spolupráci se Správou železnic, ČVUT a CyberSecurity Hub vytvořili spoj pro QKD mezi Pražským Smíchovem a Berounem v délce 46 kilometrů. A proč Toshiba vyzdvihuje zrovna tento případ? Jde o použití optických vláken podél trati. To může znít jako nezajímavé, ale ve světě jednotlivých fotonů to zajímavé je, neboť vedle kolejové trati je vlákno vystaveno více vibracím a namáhání, což by mohlo mít negativní efekt na jednotlivé fotony. Výsledky experimentu ukazují, že skutečně je zde vyšší chybovost vůči stejnému měření v klidné laboratoři. Nicméně i přes toto zhoršení se jedná o vynikající výsledky, kde byl klíč generován rychlostí 112 kb/s.

QKD spoj Smíchov - Beroun

QKD spoj Smíchov–Beroun

Autor: Toshiba

Český venture capital investor Tensor Ventures má již tři zářezy na poli kvantových startupů. Tím posledním je polský startup BEIT, který je aktivní hlavně v oblasti kvantových algoritmů stejně tak jako kvantově inspirovaných. Více na Lupa.cz.

Kvantové počítače

O projektu EuroHPC JU už jste určitě v tomto souhrnu a na Lupě obecně četli. Jedná se projekt, kde vybraných šest výpočetních center EuroHPC dostane i kvantový počítač. A jeden bude i v Ostravě v rámci projektu LUMI-Q vedený IT4Innovation. Nyní byl vypsán tendr, jehož cílem je vysoutěžit dodavatele, který vyvine a dodá řešení, které co nejlépe propojí klasický superpočítač a kvantový, tzv. Federation Platform.

Číňané opět hlásí do světa, že vytvořili nejrychlejší kvantový počítač světa, který je milionkrát rychlejší než ten předchozí a světelné roky před klasickými počítači. Tak se na to podívejme. Jedná se o JiuZhang 3, což je spíše fotonický simulátor, nikoliv univerzální kvantový procesor. Je postavený tak, že vlastně umí počítat jen jednu úlohu, tzv. Gaussian boson sampling. Je to zajímavá matematicko-fyzikální úloha, ale nelze ji zatím úspěšně namapovat na něco užitečného. Takže je to stále takový výpočet sám pro sebe. Podobně, jako to bylo u Googlu. Jedná se již o třetí iteraci, předchozí dvě měly 76 a 113 fotonů. Třetí jich má už 255. Minulý rok oznámilo Xanadu podobné zařízení již s 200 fotony. Jinak pro zajímavost, podobné prohlášení plné superlativů přinesli Číňané již u druhé generace. Načež přišli další, že stejnou úlohu na klasických superpočítačích jsou schopni spočítat několikanásobně rychleji, než tvrdili původní autoři. V tomto smyslu nejde o nic nového či převratného, jako spíše o iteraci předchozího systému.

Schéma JiuZhang 3

Schéma JiuZhang 3

Autor: Hefei National Laboratory

Finský výrobce kvantových počítačů IQM a finské výzkumné centrum VTT instalovali další národní finský kvantový počítač. Podobně jako ten první (pět qubitů) i tento je od IQM na bázi supravodivých qubitů. Konkrétně se jedná o procesor Micronova s 20 qubity. Jinak Finsko již alokovalo 70 milionů eur pro následné projekty na vývoj 300qubitového procesoru.

Pohled na kryostat druhého finského národního kvantového počítače s 20 qubity

Pohled na kryostat druhého finského národního kvantového počítače s 20 qubity

Autor: VTT

Vědci z Princeton University přišli s novou metodou, jak lokalizovat, kde nastala kvantová chyba, kterou následně můžeme opravit. Jejich nové řešení je až desetkrát efektivnější než současné korekční mechanismy. Předpoklad tohoto nového přístupu je, že by mohl detekovat až 98 procent chyb. V podobném duchu představili svou práci i vědci z Harvardu, kde se jim rovněž pomocí nové metody podařilo snížit chybu dvouqubitové brány pod 0,5 procenta v případě neutrálních atomů. I ta první práce z Princetonu byla demonstrována na neutrálních atomech. Tento typ qubitů je čím dál oblíbenější.

Kvantový software a algoritmy

Francouzský PASQAL představil svoji open source Python knihovnu Qadence. Jedná se o knihovnu pro vývoj a testování algoritmů pro digitálně-analogový kvantový počítač (digital analog quantum computing – DAQC). DAQC je nový hybridní přístup, který kombinuje přesnost z digitálních kvantových počítačů (to jsou ty na bázi kvantových bran) a spojité řízení a interakce analogového kvantového počítače (zpravidla kvantové simulátory, například na bázi neutrálních atomů). Qadence by mohla být zajímavá hlavně pro úlohy okolo strojového učení.

Ty z vás, co do kvantových počítačů a obecně technologií „šťourají více“, bych rád upozornil na Python knihovnu dynamiqs. Dynamiqs je výkonný simulátor kvantových systémů postavený na PyTorch.

MM 25 baliček

Kvantový byznys, investice a granty

Americký startup Aliro Quantum, který vyvíjí řídicí systém pro kvantové sítě, získal v rámci investičního kola series A investice v hodnotě mezi deseti až dvaceti miliony dolarů.

Minulý týden jsem psal o tom, že Japonsko instalovalo svůj druhý kvantový počítač od konsorcia Fujitsu-RIKEN. Ale Japonsko nespí a již nyní oznámilo, že si pořídí další dva. Jeden bude od IBM na bázi supravodivých qubitů a ten druhý na bázi uvězněných iontů od společnosti Quantinuum.

  • 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

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).