The Prague Post - Kvantové novinky: diamantové qubity, kryptografie i navigace bez GPS

IonQ představila šestou generaci platformy Superion 256. Namísto složitých vnějších laserových systémů používá Electronic Qubit Control, tedy mikrovlnné a radiofrekvenční obvody integrované přímo na čipu vyrobeném standardními polovodičovými postupy. První čipy vyrobila foundry SkyWater a prototypy už zachytily jednotlivé ionty.

Podle IonQ může integrace snížit náklady na jeden qubit více než třistakrát, zjednodušit výrobu a umožnit montáž kvantového procesoru do běžného serverového racku. Superion 256 má 256 qubitů a tvoří základ budoucího systému Superion 10K s kryogenní řídicí logikou a opravou chyb. Firma chce přejít od laboratorních strojů k sériově vyráběným čipům s tisíci qubitů.

Fujitsu spolu s QuTech na Technické univerzitě v Delftu a Tokijskou univerzitou postavila prototyp procesoru s diamantovými spinovými qubity. Používá centra tin-vacancy integrovaná do fotonických obvodů. Proti běžnějším centrům nitrogen-vacancy mají být stabilnější vůči šumu a přibližně desetkrát jasnější, což usnadňuje optické propojování modulů.

Prototyp pracuje při 1,55 kelvinu, tedy minus 271,6 stupně Celsia, což je vyšší teplota než desítky milikelvinů nutné u supravodivých systémů. Přístup je dostupný přes cloud Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform. Firma chce v roce 2027 vícemodulový prototyp, do roku 2030 systém s 250 logickými qubity a do roku 2035 tisíc logických qubitů.

Qilimanjaro Quantum Tech vydala QiliSDK a QiliSim 0.3.0. Aktualizace přidává GPU akceleraci analogových a variačních simulací, Python 3.14, nový tenzorový engine, klasické optimalizační algoritmy včetně simulovaného žíhání, časově proměnný šum a stabilizátorový simulátor Cliffordových obvodů.

Qedma a dánské konsorcium HQC² použily software QESEM k potlačení chyb na procesoru IBM Aachen. Při výpočtu potenciální energie molekuly vody snížily chybu třicetkrát až padesátkrát, z přibližně 500 mHa na desítky mHa a v nejpřesnějším režimu zhruba k chemické přesnosti 1,5 mHa. Metoda kombinuje charakterizaci šumu, specializovanou kompilaci a pravděpodobnostní korekci bez plně chybově odolného počítače.

IonQ také odhadla prostředky pro prolomení kryptografie secp256k1, používané mimo jiné u bitcoinových podpisů, Shorovým algoritmem. Studie uvádí asi 19 400 fyzických a 1457 logických qubitů, přibližně 25,7 dne výpočtu a 63procentní úspěšnost jednoho pokusu. Odhad spoléhá na pokročilou qLDPC korekci a architekturu Walking Cat; nejde o schopnost dnešních počítačů. Firma doporučuje přechod na postkvantové podpisy ML-DSA a SLH-DSA.

Sparrow Quantum a Ruhrská univerzita v Bochumi oznámily zdroj více než 500 milionů využitelných jednotlivých fotonů za sekundu. Pracuje na jednom gigahertzu, s více než padesátiprocentní účinností vazby do vlákna a vysokou čistotou bez dodatečných spektrálních filtrů. Výkon může umožnit experimenty s deseti až dvaceti fotony současně.

SandboxAQ a Northrop Grumman otestovaly navigaci AQNav na dronu Lumberjack. Systém určuje polohu bez GPS podle změn zemského magnetického pole a kombinuje magnetickou a obrazovou navigaci. Software byl do palubní elektroniky integrován za méně než hodinu bez specializovaného hardwaru. Fyzikální modely a umělá inteligence odfiltrují elektromagnetický šum samotného dronu, takže pasivní navigace může fungovat i při rušení GPS a nad vodou.

Japonský NEC na konci března 2026 ukončil vývoj univerzálního kvantového hardwaru kvůli dlouhé cestě ke komercializaci a nejisté návratnosti. Společnost, která už v roce 1999 ukázala první supravodivý qubit, se dál zaměří na kvantové žíhání, kvantově inspirované výpočty a služby na klasických počítačích.

Plány všech výrobců jsou dlouhodobé technologické cíle, nikoli dostupné výkony současných komerčních zařízení. Logický qubit je tvořen více fyzickými qubity a korekcí chyb; samotný počet fyzických prvků proto neříká, zda počítač zvládne dlouhý spolehlivý výpočet.

Odhad útoku na secp256k1 předpokládá budoucí chybově odolnou architekturu a nepředstavuje tvrzení, že by bitcoinové podpisy bylo možné prolomit dnešním hardwarem za 26 dní. Význam studie spočívá v modelování zdrojů a včasné migraci systémů, které musí zůstat bezpečné mnoho let.

Diamantová centra mohou spojit výpočetní a komunikační roli qubitu, protože jejich stav lze převádět na fotony. Modulární cesta Fujitsu proto počítá s mnoha menšími procesory spojenými optickými kanály. Nejprve ale musí prokázat dostatečnou věrnost operací, výrobu shodných center a stabilní propojení.

Magnetická navigace AQNav nevyžaduje vysílání signálu, takže ji protivník hůře ruší nebo zaměřuje. Přesnost závisí na mapách magnetického pole a schopnosti oddělit přirozený signál od motorů, kabeláže a kovových částí dronu. Kombinace s kamerou omezuje chybu tam, kde jsou magnetické mapy méně výrazné.

K.Dudek--TPP