Hlavní navigace

Qubity: ČR má kvantového zmocněnce, bezpečnější WhatsApp a Signal, lepší evakuace na základě hybridních výpočtů

24. 9. 2023
Doba čtení: 4 minuty

Sdílet

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

Kvantovky v Česku

Česká republika má konečně svého zmocněnce pro kvantové technologie. Bude jím Petr Kavalíř. Dle různých vyjádření by jedním z jeho hlavních úkolů mělo být pomoci s národní kvantovou strategií. Pan Kavalíř má zkušenosti hlavně v oblasti řízení výzkumu a vývoje, transferu technologií a korporátního managementu. Také působí jako ředitel výzkumného ústavu Nové technologie – výzkumné centrum Západočeské univerzity v Plzni, který se zaměřuje i na kvantové materiály pro udržitelné technologie. Nejsou to úplně aplikované kvantové technologie jako kvantové počítače, komunikace nebo senzory, ale snad s kvantovkami v ČR pohne kupředu. Popřejme mu hodně zdaru.

Český Tensor Ventures už má tři kvantové „zářezy“, tedy investice do tří kvantových startupů. Jak oni vidí celou situaci a jaké mají plány, se dočtete tady.

Kvantové počítače

Společnosti QuEra a Wolfram uzavřely partnerství. To znamená, že uživatelé Wolfram Mathematica budou moci psát a spouštět kvantové algoritmy na kvantových počítačích QuEra, které využívají qubity na bázi neutrálních atomů.

Pěkný a čitelný přehled ohledně Microsoftu a jeho plánech na topologické qubity najdete zde. Nepřináší to úplně nové informace, ale ty stávající vysvětluje v čtivé formě.

Kvantový software a algoritmy

Terra Quantum a Honda Research Institute Europe představily výsledky své spolupráce v oblasti hybridních kvantových výpočtů. Konkrétně se zaměřily na optimalizaci evakuačních cest v případě katastrof. To například znamená nalezení nejlepších/nejkratších cest mimo oblast třeba ničivého zemětřesení. V tomto případě nepoužily kvantové optimalizační algoritmy, ale hybridní strojové učení. Pro experty, použita byla kvantová neuronová síť s lineární modulací (tzv. FiLM) paralelně s klasickou FiLM neuronovou sítí. Hybridní řešení dle výzkumníků poskytlo o sedm procent přesnější řešení než čistě klasické.

Kvantové sítě

Aegiq a Honeywell podepsaly memorandum o spolupráci v oblasti kvantových bezdrátových sítí. Aegiq nedávno představila produkt zvaný Atlas, který zákazníkům pomůže navrhnout kvantovou síť realizovanou pomocí satelitů. Atlas umí určit potřebné množství kvantových satelitů s ohledem na rozmístění a množství pozemních stanic, požadovaný výkon QKD, dostupnost apod. Zde Honeywell přispěje svým systémem HALAS, což je výškový meteorologický lidar, který pomůže lépe určit podmínky v atmosféře s ohledem na kvantovou komunikaci.

Výškový meteorologický lidar HALAS

Kvantová bezpečnost

Někteří lidé kolem kvantové bezpečnosti by mohli říci, že jedna z největších hrozeb by bylo, pokud by někdo v tajnosti vyvinul kvantový počítač a pak jej použil pro Shorův algoritmus, tedy pro dešifrování šifrované komunikace. Tady najdete pěkný článek z dílny společnosti RAND, kde poskytuje čtyři důvody, proč takový scénář nenastane. Tyto důvody jsou: 1) Tajný vývoj by stejně musel soutěžit s tím komerčním, který je velmi silný a je spíše nepravděpodobné, že potajmu byste byli lepší. 2) Potřebovali byste nezanedbatelné množství již hotových expertů-talentů. Kdyby ti najednou zmizeli pracovat na tajném projektu, bude to docela nápadné – podobně jako při projektu Manhattan. 3) Mohlo by být složité takový pokročilý kvantový počítač schovat (odhad je, že takový kvantový počítač a vše okolo by mohlo spotřebovat až 125 MW elektřiny). 4) Ačkoliv Shorův algoritmus je teoreticky jednoduchý, i přesto na rozbití dlouhých veřejných klíčů budou potřeba ohromná množství qubitů. Více než na spoustu jiných užitečných aplikací kvantových počítačů. 

Oblíbený protokol pro zabezpečenou komunikaci Signal, který je používán aplikacemi jako Signal, Google RCS nebo WhatsApp, také už přidává kvantově odolné šifrování. Konkrétně jde o algoritmus PQXDH, který kombinuje eliptické křivky a PQC algoritmus CRYSTALS-Kyber.

Kvantové vzdělávání

IBM spustila kurz pro kvantově odolné šifrování určený primárně pro vývojáře. Introducing a developer’s course on post-quantum cryptography.

Do oblasti vzdělávání se hodně opírá i spin-out z Google SandboxAQ. Nyní například připravil úvodní kurz do kvantových technologií na portálu FedLearn, což je výukový portál zaměřený na americké ministerstvo obrany, jeho organizace a zpravodajské služby. Samotný kurz je tak na dvě hodiny a stojí 99 dolarů, což je teda docela dost. 

No a protože začíná nový školní rok, tak tady je TOP 11 rozumných kvantových kurzů.

Kvantový byznys, investice a granty

V Německu se hodně rozjíždí Jülich Supercomputing Centre. To nyní uzavřelo spolupráci s Nvidií a ParTecem, v rámci které vybudují laboratoř pro kvantové počítače zaměřenou na hybridní počítání. Samozřejmě s velkým využitím GPU. Jinak Jülich Supercomputing Centre není v kvantovkách nováček. S Googlem spolupracovalo na jejich procesoru Sycamore nebo v rámci projektu OpenSuperQ budou hostit kvantový počítač (podobný projekt jako LumiQ v Ostravě).

Tipy C

Francouzský startup ColibriTD získal seed investice v hodnotě jednoho milionu eur. ColibriTD je kvantově softwarový startup pracující na vlastní hardwarově agnostické quantum-as-a-service platformě.

Rigetti je jedna z mála kvantových společností, která má vlastní čistou výrobu kvantových čipů. Většina ostatních je vyrábí v univerzitních laboratořích nebo u velkých čipových výrobců, kde je to na dlouho. Rigetti výrobní kapacitu nepoužívá jen pro sebe, ale vyrábí i pro Purdue University, Fermilab či US Air Force Research Laboratory (AFRL). A právě s AFRL podepsal pětiletý kontrakt na dodávky nejen samotných supravodivých čipů, ale i elektroniky a hardwaru okolo.

Byl pro vás článek přínosný?

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).