Ni ioner og en runde seks gange større end alt før den

Pavel Hrmo leder en virksomhed, hvis mest avancerede maskine holder ni ioner. Den 28. juli meddelte ZuriQ, udspaltningen fra ETH Zurich som han står i spidsen for som administrerende direktør, en seedrunde på 25,5 millioner dollar anført af den parisiske kvantespecialist Quantonation med Forward.one, Extantia, Firgun Ventures og samtlige tidligere bagmænd. Selskabet havde rejst 4,2 millioner dollar i alt før dette. Den nye runde svarer til omkring seks gange hele dets finansieringshistorie.

Det, pengene blev rejst imod, er et tre gange tre gitter med ni individuelt styrede calciumioner på en enkelt mikrofabrikeret chip, som ZuriQ beskriver som det første indfødt todimensionelle array af fangede ioner og det største af sin art, der hidtil er vist. Holdet er vokset fra fire personer til atten. Kapitalen skal gå til ansættelser, forskning og chipfremstilling med det mål at placere hundredvis af qubits på en enkelt chip.

Sat op mod resten af feltet virker tallet absurd. Kommercielle systemer med fangede ioner og superledende systemer opgøres i snesevis, hundreder og tusinder. Ni ville ikke figurere på nogen rangliste, og ingen seriøs investor forvekslede det med en placering.

Hvorfor det betyder noget: et lokale fuldt af professionelle investorer så et nital og bandt 25,5 millioner dollar. Enten tager de fejl, eller også er antallet af qubits ikke det, der prissættes her. Den anden læsning er den brugbare, og den rækker langt ud over kvanteberegning.

Tallet i overskriften er det forkerte tal

ZuriQ sælger ikke et niveau, selskabet sælger en hældning. Hrmos egen formulering er, at arkitekturen er todimensionel fra grunden, så antallet af qubits, der kan placeres på en chip, bør vokse langt mere villigt end i systemer bygget på en ældre tegning. Det er en påstand om den afledede, ikke om værdien: hvad den næste qubit koster, ikke hvor mange der findes i dag.

Derfor kan en demonstration med ni ioner være mere værd end en andens hundrede. Hundrede qubits på en arkitektur, hvis omkostning per ekstra qubit stiger stejlt, er en maskine tæt på sit loft. Ni på en arkitektur, der tilføjer dem billigt, er en maskine tæt på sit gulv. De to tal er ikke sammenlignelige, og at sætte dem i samme sætning, som næsten al dækning gør, giver en rangorden uden betydning.

Kort sagt: når et teknisk felt melder et enkelt tal, så spørg, om sælgeren hævder en position eller en ændringshastighed. Næsten ethvert troværdigt hardwarevæddemål i en tidlig fase er en hastighedspåstand i en positions tøj, og næsten ethvert vildledende er det omvendte.

Statiske felter i stedet for oscillerende

Grunden til, at hældningen kunne være anderledes, er en ægte ændring i fysikken og ikke en finere ingeniørmæssig polering. Almindelige ionfælder, kaldet Paul-fælder, holder ioner med hurtigt oscillerende radiofrekvensfelter. Det virker godt og er måden, de fleste maskiner med fangede ioner arbejder på, men det skubber konstruktører mod at stille ioner op i endimensionelle kæder forbundet af knudepunkter. At vokse betyder at tilføje knudepunkter, og det er dér, vanskeligheden samler sig.

ZuriQ bruger i stedet Penning-mikrofælder: et stort homogent statisk magnetfelt kombineret med spændinger på et mikrofabrikeret elektrodegitter. Fordi intet oscillerer, kan en ion holdes og flyttes hvor som helst over chippens overflade, og det er dét, der muliggør et ægte todimensionelt gitter frem for en linje med hjørner.

Værd at bemærke: ingen har her opfundet en historie for at rejse penge. Tilgangen blev offentliggjort i Nature i marts 2024 af en gruppe fra ETH Zurich sammen med Leibniz Universitet Hannover og Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Tysklands nationale metrologiinstitut, og Hrmo er blandt forfatterne. Virksomheden hviler på fysik, der allerede er fagfællebedømt, hvilket giver en væsentligt anden risikoprofil end en påstand, der kun findes i en præsentation.

Grundraten, dette væddemål løber imod

Arkitekturvæddemål i beregningshardware mislykkes oftere, end de lykkes, og de mislykkes som regel sent. Mønstret er velkendt: en ny tilgang viser et rent resultat i lille skala, skaleringsargumentet holder på papiret, og så bliver et problem, der var ubetydeligt ved ni, dominerende ved ni hundrede. Intet ved denne runde fortæller jer, at ZuriQ er sluppet fra det mønster. En seedrunde beviser, at specialister fandt argumentet troværdigt, ikke at argumentet er rigtigt.

Det, der faktisk ville flytte billedet, er snævert og bør skrives ned på forhånd. Vokser gitteret med en størrelsesorden, mens hver enkelt ion forbliver individuelt styrbar. Bliver fejlraterne ved den størrelse i samme leje som ved ni. Fungerer den flerlagsfremstilling, større chips kræver, uden for et forskningsmiljø. Indtil da lyder den ærlige beskrivelse: en lovende arkitektur med en enkelt demonstration bag sig.

Ja, men: at et væddemål er ubevist gør det ikke formålsløst at følge. Det gør det billigt. Ingen beder jer købe noget, og at følge tre konkrete milepæle koster nogle få minutter om året.

Christophe Jurczak fra Quantonation formulerede investeringstanken enkelt: en udbredt misforståelse er, at kvantekapløbet allerede er afgjort, og det er det ikke. Det er en fair forklaring på, hvorfor penge fortsat søger mod nye arkitekturer. Det er ikke en påstand om, at nogen af dem virker i stor skala, og det bør ikke læses sådan.

Hvad dette ikke ændrer hos jer

Intet ved denne runde bør flytte en eneste dato i jeres sikkerhedsplanlægning. Fristelsen efter en overskrift om kvantefinansiering er at læse den som et nedtællingssignal, og sælgere af migrationsydelser vil præsentere den præcis sådan. Det er den ikke. En forskningschip med ni ioner ligger mange størrelsesordener fra alt, der truer den kryptografi, som beskytter jeres systemer i dag.

De datoer, der bør styre postkvante-planlægning, kommer fra to steder, og ingen af dem er en pressemeddelelse. Det første er, hvor længe jeres egne data skal forblive fortrolige, for krypteret trafik opsnappet i dag kan gemmes og angribes senere, så oplysninger med et femtenårigt fortrolighedskrav allerede er udsat for en maskine, der endnu ikke findes. Det andet er, hvad jeres tilsyn eller jeres største kunde sætter på skrift. Begge kan afklares i dag, og ingen af dem afhænger af, hvilken arkitektur der vinder.

En instruks: tag jeres tre mest følsomme datastrømme, skriv ned for hver, hvor mange år den skal forblive hemmelig, og lad det tal fastlægge rækkefølgen i jeres migration. Se derefter først på feltet igen, når en maskine udfører rigtigt arbejde, ikke når en rejser penge.

Læs videre: Europas kvantechampion noterer i New York  |  Europa åbner en pilotlinje til sine egne kvantechips