Vystudoval experimentální jadernou fyziku na ČVUT a pracuje v oblasti teoretické fyziky. Spolupracuje na projektech na několika kontinentech. Konzultuje pro NATO a další organizace podobného typu. To všechno díky svému velkému zájmu: kvantovým technologiím. Michal Křelina je člověk, který se jimi zabývá profesně i ve volném čase – a především se o nich dokáže bavit s laiky. Poslouchají ho armádní složky nebo ti, kteří chtějí do takových technologií investovat. On je ten, se kterým posuzují, jestli je zrovna tato investice dobrý nápad. Když si Křelina myslí, že je, znamená to, že do oboru nejspíš půjde pár nových milionů.

„Našel jsem si způsob, jak popisovat výhody, ale nemuset se u toho ponořit do fyziky,“ říká pro CzechCrunch Michal Křelina. Předkládá kvantovou vědu tak, aby ji pochopili lidé úplně mimo obor. „Však taky musím vysvětlit technologie, které mají hluboké fyzikální základy, třeba vojákům, kteří o nich nic nevědí,“ usmívá se.

Jsou to kombinace divných zákonitostí, popisuje. To, jak spolu reagují atomy, fotony, elektrony a další částice, se kterými se většina lidí setkala naposledy na střední škole. Ty se chovají a pohybují velmi neintuitivně a nelze na ně aplikovat logické zkušenosti. Na druhou stranu, toto divné a neintuitivní chování nám může poskytnout informace a zpětnou vazbu jako žádný jiný systém.

Informaci, kterou jedna taková částice zjistí, umí rychle a přesně přenést na další. A ta pak zas dál – až tam, kde ji člověk chce zaregistrovat, pokud to tedy umí změřit. To znamená, pokud na detekci takových částic má dost dobré přístroje.

Divné zákonitosti umí vidět věci, které jsou třeba za rohem. Bez přehánění. Jedna z aplikací kvantových technologií je totiž kvantová kamera, která za roh skutečně vidět může. Díky kvantovým technologiím je také možné vytvořit senzory, které jsou schopné reagovat na magnetické pulzy tak citlivě, že třeba v mozku určí aktivitu téměř až na úroveň jednotlivých neuronů.

Tyto technologie také pohánějí velmi citlivé gravitační senzory, jež umí najít v podzemí tunely. Použít je přitom teoreticky jde i na velké vzdálenosti, jednou budeme podle Křeliny schopni vidět z vesmíru třeba nová naleziště ropy a minerálů. Anebo sledovat pohyb podzemních vod. Posledně jmenované přitom už testovala NASA na Mezinárodní vesmírné stanici.

Případně se naopak lze ponořit do úplně malých měřítek a zmenšit antény na příjem signálu, které by jinak měly třeba metr, na pár nanometrů. Je to další zajímavý směr pro vojenskou technologii. Podobně jako kvantová komunikace, kterou nelze odposlouchávat.

Jenže o vládě nebo vojenských oborech Křelina mnoho říct nemůže. Obecně tak alespoň zmiňuje, že spolupracuje s různými národními i mezinárodními vojenskými a bezpečnostními organizacemi. O kvantové technologie se ale zajímají i IT, průmyslové nebo finanční společnosti – jsou to totiž technologie, které by mohly změnit celé obory.

Spojit armádu a kvanta

Bavíme se spolu přes videohovor. Křelina mluví z německého Heidelbergu, kde je v rámci projektu mezinárodní mobility hostujícím výzkumníkem na tamní univerzitě, kam odjel z ČVUT. Ale je to jen jedna z jeho aktivit. Vypracovává teoretické predikce chování částicového urychlovače CERN. Zkoumá, co by při pokusech vědci měli vidět, nebo vysvětluje, co vidí. Doteď totiž teorie mnohdy neumí vysvětlit, co lidé reálně při pokusech zaznamenávají.

Aktuálně vedle toho vyučuje a je konzultantem na volné noze, takže radí mimo jiné zmíněným složkám nebo popularizuje toto téma. Založil konzultační společnost zaměřenou na kvantové technologie a veřejnosti je populárněji zpřístupňuje na svém blogu i na konferencích.

Zkrátka – Michal Křelina je nepopiratelně slyšet. Paradoxně obráceně to tak úplně neplatí. Odborník, který mi právě odpovídá na otázky, má 80procentní ztrátu sluchu. „Ale dám si sluchátka na velkou hlasitost a je to,“ usmívá se. Horší je to prý na konferencích a především při komunikaci v angličtině, v jazyku, ve kterém se na konci slov často objevují hlásky přesně z té frekvence, která je pro Křelinu hůře postřehnutelná.

Přesto přednáší, poslouchá, konzultuje i vysvětluje těm, pro které je kvantová věda daleko za možnostmi jejich běžného života. „Chtěl jsem se zlepšit v takzvaných soft skills,“ krčí rameny, když vysvětluje, proč se do toho vlastně pustil.

Křelinu fyzika a později kvantové technologie zajímaly, co si pamatuje. Kromě Česka a Německa je řešil i v Chile, kam odjel jako postdoktor. Během studijních i pracovních pobytů brzy přišel na to, že může spojit své dva velké zájmy: vedle kvant také armádní technologie.

„Vždycky jsem byl tak trochu army člověk. Se zájmem o vojenskou techniku,“ říká. To je pro to, co dělá, velmi důležité. Ví, jak se můžou vyvíjet a chovat kvantové technologie z hlediska vojenského využití. Kromě výše zmíněných zařízení se podílí i na předpovědích, jak budou vypadat za deset nebo třeba i dvacet let. A jak se tomu přizpůsobit.

To z něj dělá tak trochu výjimečný druh. „Spolupracovat s armádními složkami není pro každého lákavé – zvlášť na západě jsou silná mírová hnutí. O to méně lidí do toho jde a v tomto smyslu je pro mě dost malá konkurence,“ vysvětluje.

Díky tomu se dokázal spojit s Kristinou Soukupovou a organizací Defense and Security Innovation Hub, jejíž je prezidentkou. Právě přes DSIH se dostal k NATO. Jako odborník, který umí mluvit na laiky. Dokáže tak propojit akademickou sféru se sítí organizací, které sahají až do vojenské praxe.

Tuzemsko? Něco se tu taky děje

Česko má obrovské množství skvělých odborníků, říká Křelina. Platí to pro mnoho oblastí vědy a technologií – ale pro kvantové technologie nikoliv. V tuzemsku jim podle něj rozumí na expertní bázi vyšší desítky lidí. Mnohdy jsou na odborných fakultách univerzit nebo na různých ústavech Akademie věd, tedy zcela mimo praxi.

Další výchova odborníků jde pomalu. A pokud ti nepřibudou, nerozšíří se ani počet firem, které se v oblasti dokážou uplatnit. Výzkum, který tu funguje dobře, označuje Křelina za základní. A přestože Česko vidí jako IT velmoc, kvantové startupy tu stále nejsou. Aplikovaný výzkum pokulhává.

„Je to příležitost, která nám uniká,“ říká. Podle dat McKinsey & Company veřejné i soukromé investice do kvantových společností obrovsky rostou. Jen za loňský rok se ztrojnásobily ze 700 milionů z předchozího roku na zhruba 2,1 miliardy dolarů. Čína vyčlenila na kvantové technologie na příštích pět let 15 miliard dolarů. Evropa přes sedm miliard.

Ze zmíněných 2,1 miliardy dolarů pocházela ze soukromých fondů asi polovina částky. A většina z toho šla směrem ke startupům a scaleupům. Něco málo se teď děje i v tuzemsku. Ukázkou toho je zdejší investiční fond Tensor Ventures, který posílá peníze do technologií postavených na posledních vědeckých poznatcích. Mezi dalšími jsou to i ty kvantové. Přesně v této oblasti tu pomáhá Křelina. Je to součást jeho konzultační činnosti.

Bez nadsázky se dá říct, že i on usměrňuje významnou část peněz, která v Česku na kvantové technologie vůbec proudí. Nebo i mimo Česko. Nedávno se fond s jeho odborným posouzením dohodl na vstupu do amerického startupu se jménem QC82, jemuž poslal milion dolarů. Tato mladá společnost slibuje, že její kvantová technologie umí zásadně vylepšit superpočítače a namísto obrovských a na podmínky citlivých zařízení je přeměnit ve stroje použitelné v běžných podmínkách.

Banky, investoři, vlády

O kvantových počítačích se ve spojení s tímto oborem hovoří vůbec nejčastěji. „I když reálně ty dopady pocítíme asi nejpozději,“ dodává Křelina. Jsou to ty, které využívají největší světové univerzity, globální firmy jako Google či Facebook, výzkumné ústavy nebo organizace, jež potřebují opravdu vysoký výkon. Neboli zprocesovat extrémně velké množství operací ve velmi krátké době.

Takové počítače by mohly pomoct třeba i odhalit, jak příroda zařizuje přirozeně a bez velkých zdrojů podporu rostlin a vylepšit tak výrobu hnojiva, na kterou se spotřebovává obrovské množství energie. Používají se ve velkém na simulace toho, jak svět funguje ve skutečnosti. Takže počítají všechny proměnné pro vývoj počasí, ale nahrazují třeba i zdlouhavé zkoumání chemických reakcí při výrobě léků.

Podobně počítají vývoj nových materiálů, předpovídají proces pro změny emisí, slouží i jako stroje s novými standardy šifrování. Proto je řeší banky, investiční firmy, farmaceutické koncerny a opět i vlády.

Věci, které chcete udržet tajné

Je to mimochodem jedna ze starostí, kterou teď odborníci mají. Aby se společnost v kvantových technologiích posunula, je třeba do nich vkládat velké množství peněz. Jejich objem každý rok roste, v Evropě proti takové Číně ovšem zůstává relativně malý.

Stejně tak příprava na technologie podle mnohých reportů pokulhává: jednou kvantové počítače budou schopné rozlousknout zašifrovaná data extrémně rychle. A jde přitom o data, která na síti už teď – zatím v nerozluštitelné podobě – kolují.

„Existují reporty, které říkají, že Čína sbírá šifrovaná data a klíče, a až budou kvantové počítače za deset nebo patnáct let dostupné, rozluští je. Jde o různé medicínské záznamy, farmakologická tajemství, designy zbraní, státní nebo obchodní tajemství. Věci, které chcete udržet v tajností víc než dvacet nebo třicet let,“ říká Křelina.