Intel Corporation $INTC, založená v roce 1968, je jedním z největších světových výrobců polovodičů s tržní kapitalizací přesahující 130 miliard USD. Zatímco je společnost primárně známá svými procesory pro osobní počítače a servery, Intel se již více než dekádu významně angažuje v oblasti kvantových výpočtů, kde uplatňuje svou jedinečnou expertizu v oblasti výroby křemíkových čipů.

Čím je Intel unikátní?
Intel se od většiny konkurence v kvantové oblasti odlišuje svým zaměřením na křemíkové spinové qubity (silicon spin qubits). Zatímco společnosti jako IBM $IBM nebo Google $GOOGL používají supravodivé qubity a jiní jako IonQ $IONQ pracují s iontovými pastmi, Intel aplikuje své mnohaleté zkušenosti s výrobou křemíkových čipů. Křemíkové spinové qubity jsou výrazně menší než supravodivé qubity - až milionkrát menší - což teoreticky umožňuje vytvořit mnohem kompaktnější a potenciálně škálovatelnější kvantové procesory. Navíc, Intel jako jediný vyvíjí kvantové čipy na svých vlastních 300mm výrobních linkách, což poskytuje unikátní výhodu pro budoucí masovou produkci.

Technologický přístup
Intel se specializuje na křemíkové spinové qubity, kde qubit je reprezentován spinem jednotlivého elektronu v křemíkové struktuře. (V křemíkových spinových qubitech je informace uložena ve spinu jednotlivého elektronu, což je jeho vnitřní vlastnost připomínající rotaci. Směr tohoto spinu, tedy "nahoru" nebo "dolů", představuje hodnotu qubitu.)

Proč křemíkové spinové qubity?
Představte si, že stavíte superpočítač dvěma různými způsoby. První způsob používá součástky velké jako baseballové míčky (supravodivé qubity) - takový počítač by rychle zabral celou místnost. Druhý způsob využívá součástky velikosti zrnek písku (spinové qubity) - tento počítač by mohl zůstat kompaktní i při výrazném zvyšování výkonu. Právě na tomto principu staví Intel. Křemíkové spinové qubity mohou být vyráběny pomocí upravených, ale v zásadě stejných výrobních procesů, které Intel zdokonaloval poslední půlstoletí. Tato kontinuita výrobní technologie slibuje jednodušší cestu k masové produkci budoucích kvantových počítačů. Navíc, křemíkové qubity mohou fungovat při vyšších teplotách než supravodivé qubity, což by mohlo v budoucnu vést k méně náročným chladícím systémům.

Aktuální stav vývoje:
• V červnu 2023 Intel představil svůj nejpokročilejší kvantový výzkumný čip nazvaný Tunnel Falls, který obsahuje 12 křemíkových spinových qubitů. Tento čip byl nabídnut výzkumné komunitě k urychlení pokroku v kvantových výpočtech.
• V květnu 2024 Intel publikoval článek v časopise Nature, kde představil pokroky v jednotnosti, věrnosti a statistice měření spinových qubitů. Tento vývoj je klíčový pro škálování křemíkových kvantových procesorů.
• V srpnu 2024 byl Intel součástí konsorcia 36 partnerů pracujících na vytvoření evropského dodavatelského řetězce pro kryogenní kvantové technologie, včetně kryogenní fotoniky a mikroelektroniky.
• V lednu 2025 Intel oznámil významné pokroky v kontrole a provozu křemíkových qubitů, včetně dosažení 98,8% přesnosti operací s jedním qubitem a 96,3% přesnosti operací se dvěma qubity. Tyto výsledky představují důležitý krok směrem k chybově tolerantním kvantovým výpočtům.

Společnost také pracuje na integraci kvantových a klasických obvodů na jednom čipu, což by mohlo vést k významně efektivnějším kvantovým systémům. Tento přístup, označovaný jako "kvantově-klasická heterogenní integrace", by mohl snížit náročnost kabeláže v kvantových systémech a umožnit škálování na tisíce qubitů.

Strategická partnerství a ekosystém
Intel buduje rozsáhlou síť partnerství s akademickými institucemi a výzkumnými organizacemi:

Výzkumné instituce: QuTech (spolupráce s Technickou univerzitou v Delftu), Quantum Science Center při Oak Ridge National Laboratory, Argonne National Laboratory a Lawrence Berkeley National Laboratory.
Akademické instituce: University of California at Berkeley, Purdue University, University of Wisconsin-Madison, University of Chicago a MIT, kde Intel podporuje výzkum v oblasti kvantových materiálů a výpočtů.
Nová partnerství: V březnu 2025 Intel oznámil strategické partnerství s Heidelberskou univerzitou v Německu pro vývoj nových algoritmů optimalizovaných pro křemíkové spinové qubity.
Průmyslové aliance: Intel spolupracuje s výrobci kryogenních systémů a kontrolní elektroniky, včetně společností Bluefors a Qblox, na vývoji škálovatelné infrastruktury pro budoucí kvantové počítače.

Na rozdíl od některých konkurentů Intel zatím nenabízí přístup ke svým kvantovým systémům prostřednictvím cloudu, ale soustředí se na vybudování robustní hardwarové platformy, která by mohla být základem pro budoucí kvantové počítače s vysokým počtem qubitů.
Nyní, v lednu 2025, Intel navázal spolupráci s japonským Národním institutem pokročilých průmyslových věd a technologií (AIST) na vývoji kvantového počítače nové generace. Tato spolupráce zahrnuje poskytnutí nejpokročilejších čipů Intel a otevření systému pro akademické a komerční využití.

Praktické aplikace a případové studie
Vzhledem k vývojové fázi svých kvantových technologií se Intel zatím méně zaměřuje na konkrétní aplikace a více na vývoj základní platformy. Nicméně, společnost identifikovala několik klíčových oblastí, kde její kvantové technologie mohou mít výrazný dopad:

Simulace materiálů pro energetické aplikace
Výzva: Vývoj účinnějších katalyzátorů pro přeměnu CO2 nebo výrobu vodíku vyžaduje přesné modelování elektronových interakcí, což je mimo možnosti klasických počítačů.
Potenciální řešení: Intelu kvantové procesory by mohly pomoci simulovat tyto komplexní chemické procesy a urychlit vývoj nových materiálů.
Spolupráce: Intel spolupracuje s výzkumníky z Lawrence Berkeley National Laboratory na vývoji kvantových algoritmů pro simulace katalytických reakcí.

Optimalizace logistických řetězců
Výzva: Globální dodavatelské řetězce zahrnují miliony proměnných a omezení, což vede k extrémně složitým optimalizačním problémům.
Potenciální řešení: Kvantové algoritmy běžící na jejich procesorech by mohly najít optimální řešení těchto problémů rychleji než klasické metody.
Interní aplikace: Intel zkoumá, jak by jeho vlastní kvantové technologie mohly optimalizovat jeho složité výrobní a logistické procesy.

Výzkumný směr: Kvantové strojové učení
Výzva: Tréninková data pro modely umělé inteligence exponenciálně rostou, což zvyšuje výpočetní náročnost.
Potenciální řešení: Kvantové algoritmy by mohly urychlit určité aspekty tréninkového procesu AI modelů.
Spolupráce: Intel spolupracuje s několika výzkumnými týmy na vývoji kvantových algoritmů pro strojové učení, které by mohly být efektivně implementovány na jeho křemíkových qubitech.

Pohled do budoucnosti:
"Náš přístup založený na křemíkových qubitech není optimalizován jen pro krátkodobé demonstrace, ale pro dlouhodobou škálovatelnost," říká Dr. James Clarke, ředitel kvantového hardwaru v Intelu. "Zatímco někteří konkurenti mohou mít dnes více qubitů, věříme, že naše technologie má nejlepší předpoklady pro škálování na tisíce a potenciálně miliony qubitů, což bude nezbytné pro skutečně užitečné kvantové výpočty."

Finanční aspekty
Intel jako diverzifikovaná technologická společnost financuje svůj kvantový výzkum jako součást širšího portfolia inovací:

Celkové příjmy: 53 miliardy USD, což představuje pokles o 2 % oproti předchozímu roku
Výdaje na výzkum a vývoj: cca 15 miliard USD za rok 2024, zahrnující i investice do kvantových technologií
Tržní kapitalizace: cca 85 miliard USD k lednu 2025

Pro srovnání, ve čtvrtém čtvrtletí roku 2024 činily náklady Intelu na výzkum a vývoj 3,88 miliardy USD, což by při extrapolaci na celý rok odpovídalo přibližně 15,52 miliardy USD. To naznačuje, že Intel vynaložil v roce 2024 na výzkum a vývoj více než v předchozích letech, což podtrhuje jeho závazek investovat do pokročilých technologií, včetně kvantových.

Nové investice:
V únoru 2025 Intel oznámil dodatečné investice do rozšíření svých kvantových výzkumných kapacit v Oregonu, včetně nové specializované čisté místnosti pro výrobu a testování kvantových čipů. Tato investice odráží dlouhodobý závazek společnosti v oblasti kvantových technologií.

Srovnání s konkurencí:
Intel má oproti specializovaným kvantovým společnostem výhodu v podobě etablovaného byznysu, který může financovat dlouhodobý kvantový výzkum. Zároveň má oproti technologickým gigantům jako IBM nebo Google výhodu v podobě hluboké expertízy v oblasti výroby polovodičů, která je klíčová pro jeho křemíkový přístup ke kvantovým výpočtům.

Výhled do budoucna

Krátkodobý plán (1-2 roky):
• Další vylepšení testovacího čipu Tunnel Falls a zvýšení počtu funkčních qubitů
• Pokračující optimalizace fidelity (Tetnto výraz označuje míru přesnosti, s jakou kvantový systém nebo kvantová operace provádí požadované operace bez chyb) operací s jedním a dvěma qubity
• Rozšíření výzkumných kapacit a partnerství

Střednědobý plán (3-5 let):
• Vývoj prvního škálovatelného kvantového procesoru s desítkami až stovkami plně funkčních qubitů
• Demonstrace prvních praktických aplikací v oblasti simulace materiálů a optimalizace
• Integrace kvantových a klasických výpočetních prvků na jednom čipu

Dlouhodobá vize (5+ let):
• Škálování na tisíce qubitů s plnou chybovou korekcí
• Vytvoření komerčně životaschopných kvantových procesorů pro specifické aplikace
• Využití výrobních výhod pro masovou produkci kvantových čipů

Potenciální rizika:
• Technologické výzvy související se škálováním křemíkových qubitů při zachování jejich koherenční doby
• Silná konkurence ze strany alternativních kvantových technologií
• Nejistota ohledně časového horizontu pro dosažení prakticky užitečných kvantových výpočtů

Časová osa:
2025-2026: Demonstrace funkčního 20+ qubitového systému s vylepšenou fidelitou (přesností)
2027-2028: První škálovatelný procesor s integrovanou kontrolní elektronikou
2030+: Komerčně dostupné kvantové procesory pro specifické aplikace

Hodnocení dle AI (Sonnet 3.7)
• Přístup Intelu založený na křemíkových spinových qubitech je teoreticky velmi slibný z hlediska škálovatelnosti
• Současná fáze vývoje je stále relativně raná ve srovnání s některými konkurenty
• Výrobní expertíza Intelu představuje významnou konkurenční výhodu pro budoucí škálování
• Kvantové technologie představují pro Intel spíše dlouhodobou "call opci" než krátkodobý zdroj příjmů
• Diverzifikované portfolio Intelu snižuje riziko spojené s investicemi do kvantových technologií
• Potenciální synergické efekty s hlavním byznysem v polovodičích (To znamená, že integrace nových technologií, jako jsou kvantové výpočty, s tradičními polovodičovými operacemi může přinést výhody, které by nebyly dosažitelné, pokud by tyto oblasti fungovaly odděleně)

Silné stránky:
• Unikátní přístup založený na křemíkových spinových qubitech s vysokým potenciálem pro škálování
• Desetiletí zkušeností s výrobou polovodičů na 300mm linkách
• Schopnost financovat dlouhodobý výzkum díky rozsáhlému hlavnímu byznysu
• Vertikální integrace od výzkumu přes návrh až po výrobu

Slabé stránky:
• Pomalejší postup v krátkodobém měřítku ve srovnání s některými konkurenty
• Zatím chybí cloud přístup k jejich kvantovým systémům pro vývojáře
• Nutnost řešit současně obchodní výzvy v hlavním byznysu a dlouhodobé investice do kvantových technologií

Závěr
Intel představuje unikátní přístup v rychle se rozvíjejícím světě kvantových technologií. Zatímco mnozí konkurenti se snaží rychle navyšovat počet qubitů nebo přicházet s krátkodobými demonstracemi kvantových možností, Intel sází na svou hlubokou expertizu v oblasti výroby polovodičů a dlouhodobou vizi škálovatelných křemíkových spinových qubitů.
Tento přístup přináší jak výzvy, tak příležitosti. Na jedné straně Intel zatím nemá k dispozici kvantové systémy s desítkami nebo stovkami qubitů jako někteří konkurenti ($IBM, $MSFT, $GOOGL, $AMZN,...). Na druhé straně však jeho technologie založená na křemíku nabízí potenciálně mnohem lepší cestu ke škálování na tisíce nebo dokonce miliony qubitů, což bude nezbytné pro skutečně transformativní kvantové aplikace.

Pro investory představuje kvantová strategie Intelu zajímavou dlouhodobou sázku v rámci diverzifikovaného technologického portfolia. Kvantové aktivity Intelu nejsou zatím hlavním faktorem ovlivňujícím hodnotu akcií, ale mohou se stát významným růstovým faktorem v horizontu příštího desetiletí, pokud se společnosti podaří kapitalizovat na výhodách svého křemíkového přístupu.
S ohledem na rostoucí význam kvantových výpočtů pro oblasti jako materiálový design, kryptografie a umělá inteligence, je Intel díky svému jedinečnému přístupu dobře pozicován, aby se stal významným hráčem v budoucím kvantovém ekosystému, i když jeho cesta může být pozvolnější než u některých specializovaných konkurentů.

Zdroje: Intel, Intel Labs, QuTech, NASDAQ, Quantum Science Center, Bulios