Kvantové počítače
Vznikl další zajímavý startup. Startup Sygaldry Technologies, založený Chadom Rigettim (zakladatelem Rigetti Computing) a Idalií Friedson (bývalou strategickou ředitelkou Strangeworks), vyvíjí hybridní AI servery akcelerované kvantovými technologiemi s cílem řešit energetické a výkonnostní limity současné AI infrastruktury. Jejich přístup kombinuje více typů qubitů v rámci architektury odolné vůči chybám, což má zlepšit úlohy jako trénování modelů, inference a generování tokenů v AI pracovních zátěžích.
Společnost SemiQon oznámila významný pokrok v oblasti škálovatelného kvantového výpočtu prostřednictvím rozsáhlé charakterizace kvantových tečkových qubitů. Tento úspěch byl umožněn využitím jejich ultranízkoenergetické kryogenní CMOS technologie, která umožňuje řízení a čtení stovek qubitů současně během jednoho ochlazovacího cyklu, čímž se spotřeba energie snižuje až stonásobně. Klíčovým prvkem této technologie je integrace řídicích obvodů přímo na čipu spolu s qubity vyrobenými z izotopicky čistého křemíku-28. Tento přístup minimalizuje potřebu kabeláže a komponent pracujících při pokojové teplotě, což je zásadní pro škálování kvantových systémů směrem k milionům qubitů.
Kvantové čipy od společnosti SemiQon s kvantovými tečkami jako qubity
Společnost Xanadu dosáhla významného pokroku ve vývoji škálovatelných fotonických kvantových počítačů tím, že poprvé na čipu vygenerovala tzv. GKP stavy (Gottesman–Kitaev–Preskill), které představují odolné fotonické qubity. Tento úspěch byl dosažen na platformě využívající vlnovody z nitridu křemíku, detektory s více než 99% účinností a optimalizované optické balení, což umožňuje provoz při pokojové teplotě. GKP stavy, tvořené specifickými superpozicemi mnoha fotonů, umožňují detekci a korekci malých chyb, jako jsou fázové posuny nebo ztráty fotonů, pomocí známých technik kvantové korekce chyb. Tato demonstrace na integrované platformě představuje klíčový krok k modulárním, vláknově kompatibilním kvantovým systémům a posouvá fotonické platformy blíže k praktickému využití ve velkém měřítku.
Integrované fotonické zařízení pro generování GKP stavů
Oxford Quantum Circuits (OQC) zveřejnila devítiletý plán vývoje kvantových procesorů, jehož cílem je dosáhnout do roku 2034 až 50 tisíc logických qubitů v systému s kódovým označením Atlas. Tento ambiciózní cíl zahrnuje vývoj tří předchozích systémů: Genesis (16 logických qubitů), Titan (200 logických qubitů) a Athena (5 000 logických qubitů), přičemž každý z nich využívá pokročilé technologie pro zlepšení výkonu a škálovatelnosti. Klíčovou inovací je použití multimodálních dual rail Dimon qubitů (typ supravodivých qubitů), které umožňují efektivnější kódování logických qubitů a snižují poměr fyzických k logickým qubitům přibližně desetinásobně. Další technologií je Coaxmon, implementace transmon qubitu s koaxiální geometrií, která zlepšuje koherenci a čitelnost. Například systém Titan bude obsahovat 200 logických qubitů na 100mm waferu s chybovostí 10⁻⁶ a hodinovou frekvencí jeden MHz, zatímco Atlas bude využívat dva 300mm wafery s milionem lattice sites, což umožní dosáhnout 50 tisíců logických qubitů s chybovostí 10⁻¹² a frekvencí 10 MHz. Tento plán představuje významný krok směrem k praktickému využití kvantových počítačů v oblastech, jako je kryptografie, simulace materiálů a kvantová chemie.
Devítiletý plán Oxford Quantum Circuits (OQC)
Kvantový software a algoritmy
Společnost Aqarios uvedla verzi 1.0 své platformy Luna, která obsahuje nový algoritmus FlexQAOA – modifikaci kvantového aproximačního optimalizačního algoritmu (QAOA) s přímou podporou omezení. Na rozdíl od klasického QAOA, kde jsou omezení implementována pomocí penalizačních členů, FlexQAOA integruje omezení přímo do kvantového obvodu pomocí XY-mixerů pro „one-hot“ omezení a indikátorových funkcí pro nerovnostní podmínky, čímž eliminuje potřebu pomocných proměnných a slack termů. Tento přístup umožňuje algoritmu operovat výhradně v přípustném prostoru řešení, což snižuje hloubku obvodu a složitost simulace, a tím zvyšuje efektivitu a přesnost řešení. Benchmarking na vícerozměrné úloze batohu ukázal, že FlexQAOA dosahuje optimálních nebo téměř optimálních řešení již při malé hloubce obvodu (p=1) a konzistentně překonává tradiční metody při větší hloubce (p=10).
Výzkumný tým Cleveland Clinic úspěšně rozšířil metodu Sample-Based Quantum Diagonalization (SQD) o implicitní model rozpouštědla IEF-PCM, čímž umožnil simulaci molekul v roztoku na kvantovém hardwaru IBM. Tato hybridní kvantově-klasická technika generuje elektronové konfigurace molekuly pomocí kvantového zařízení, které jsou následně korigovány klasickým algoritmem S-CORE pro zachování fyzikálních vlastností, jako je počet elektronů a spin. Konečný Hamiltonián molekuly je upraven o efekt rozpouštědla jako perturbaci, a celý proces je iterativně opakován, dokud nedojde ke konvergenci mezi molekulou a prostředím. Metoda byla testována na molekulách vody, methanolu, ethanolu a methylaminu, přičemž výsledné solvační volné energie se lišily od klasických benchmarků méně než o 0,2 kcal/mol, což spadá do hranice chemické přesnosti. Tento přístup minimalizuje kvantovou výpočetní zátěž tím, že většinu výpočtů deleguje na klasické algoritmy, a zároveň se vyhýbá problémům s šumem, které trápí variacionální algoritmy. Studie tak představuje významný krok k praktickému využití kvantových počítačů v chemii, zejména pro simulace v realistických prostředích.
Kvantová bezpečnost
Studie publikovaná na arXiv odhalila zranitelnost kvantového komunikačního satelitu Micius (první čínský kvantový satelit), který využívá protokol BB84 pro kvantovou distribuci klíčů (QKD). Analýza ukázala, že osm laserových diod na palubě satelitu vykazuje časové nesynchronizace přesahující 100 ps, přičemž největší rozdíl mezi signálními a decoy stavy dosahuje až 300 ps. Tato časová odlišnost činí kvantové stavy rozlišitelnými, což umožňuje potenciálním útočníkům identifikovat decoy stavy s přesností až 98,7 %, aniž by porušili fyzikální zákony. Tato zjištění poukazují na to, že i malé hardwarové nedokonalosti mohou vést k významným bezpečnostním rizikům v systémech QKD, a zdůrazňují potřebu důkladného testování a kalibrace zařízení pro zajištění skutečné kvantové bezpečnosti.
Kvantový byznys, investice a politika
Americká společnost Infleqtion (dříve ColdQuanta) získal 100 milionů dolarů v series C.
Pasqal koupil kanadskou firmu AEPONYX, aby do svých kvantových procesorů s neutrálními atomy integroval fotonické čipy založené na nitridu křemíku. Tyto čipy umožní přesné a kompaktní řízení světelných pastí, která slouží k manipulaci s jednotlivými atomy, a nahradí tak dosavadní objemné a nestabilní optické sestavy. Integrace fotonických integrovaných obvodů výrazně zvýší škálovatelnost systémů a přesnost řízení qubitů, což je klíčové pro budování odolných kvantových počítačů s tisíci qubity.
- Chcete mít Lupu bez bannerů?
- Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
- Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
- Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?
Staňte se naším podporovatelem
