Komputery kwantowe.
Czy będą rewolucją w świecie biznesu?

W roku 1981 komputer IBM 5150, znany również jako IBM Model 5150, wywołał rewolucję w świecie biznesu. Zbudowany na bazie mikroprocesora Intel 8088 o taktowaniu 4,77 MHz miał w zamierzeniu producenta wspierać wiele systemów operacyjnych: CP/M-86, UCSD p-System oraz własny o nazwie IBM PC DOS, opracowany na specjalne zamówienie przez firmę Microsoft. PC DOS wkrótce stał się standardowym systemem operacyjnym dla komputerów PC na ponad dekadę, a jego wariant czyli MS-DOS trafił do oferty Microsoftu i był sprzedawany do obsługi komputerów różnych marek.

Warto zaznaczyć, że IBM PC 5150 pierwotnie kosztował około 1600 dolarów, podczas gdy wcześniejsze komputery osiągały cenę nawet 9 milionów USD! Jakość i przystępność sprawiły, że ten „komputer osobisty” do użytku biznesowego stał się pionierskim narzędziem, które znalazło szerokie zastosowanie w przemyśle, edukacji i administracji.

Stworzenie pierwszego komputera kwantowego planowane jest na rok 2025. Prace są w toku. Urządzenie początkowo ma być dostępne (tak jak kiedyś komputery PC) dla środowisk akademickich i przemysłu. Inicjatywa Euro HPC ma na celu zbudowanie superkomputera umożliwiającego m.in. znaczący postęp w pracach nad lekami anty-nowotworowymi, dokładniejszy monitoring zjawisk atmosferycznych (przewidywanie zmian pogody) jak i sprawniejszy nadzór transportu i łańcuchów dostaw (ocena prawdopodobieństwa korków).

Czy jesteśmy u progu rewolucji?

Polska jest jednym z sześciu ośrodków, w których pojawią się pierwsze europejskie komputery kwantowe. 32 kraje UE i 3 partnerów prywatnych zadeklarowało w sumie inwestycje na poziomie ponad 100 mln EUR.

Według prognoz IDC (International Data Corporation), do końca 2027 r. sprzedaż usług na bazie technologii kwantowych powinna wzrosnąć do 8,6 mld USD, a inwestycje kapitałowe w sektor osiągną 16,4 mld USD. Możemy się spodziewać, że zyski będą wielokrotnie większe!

Komputery kwantowe mogą przyspieszyć proces badań nad nowymi lekami poprzez analizę równoległą i efektywniejsze badania kliniczne. Szybsze testowanie nowych substancji oraz identyfikacja potencjalnych działań ubocznych usprawni procesy testów klinicznych.

Obok sektora medyczno-farmaceutycznego i logistycznego (optymalizacja łańcuchów dostaw), rewolucyjne zmiany dotyczyć będą branży telekomunikacyjnej i energetycznej, które z pewnością sięgną po algorytmy kwantowe do optymalizacji kosztów. Technologia kwantowa wpłynie też na ożywienie sektora finansów, który chętnie skorzysta z rosnących mocy obliczeniowych. Analiza portfela inwestycyjnego czy ryzyka ubezpieczeniowego będzie przebiegać sprawniej dzięki precyzyjnej personalizacji, bazującej na algorytmach kwantowych. Modele stochastyczne będzie można rozszerzać i równolegle przeliczać większą ilość zmiennych. Firmy ubezpieczeniowe będą w stanie kompleksowo określać ryzyko całego portfela klientów i trafniej przewidywać wskaźniki szkodowości, co pozwoli na optymalizację wyników biznesowych.

Marcin Pisarski (EY Polska) uważa, że:
“Algorytmy kwantowe mogą zrewolucjonizować rynki finansowe. Optymalizacje, dziś nieosiągalne ze względu na złożoność obliczeniową, spowodują konieczność transformacji technologicznych i biznesowych nowoczesnych organizacji. Podmioty, które pierwsze będą korzystać z nowej technologii, mogą zyskać ogromną przewagę konkurencyjną…”

Tradycyjne komputery operują na bitach, które przyjmują wartości 0 lub 1. Komputery kwantowe operują na kubitach. Te, dzięki zjawiskom mechaniki kwantowej, mogą przyjąć dowolny stan pomiędzy 0 a 1, otwierając drogę do równoległego przetwarzania ogromnych ilości informacji.

Klasyczne komputery działają według zasady sekwencyjnego przetwarzania danych, podczas gdy komputery kwantowe potrafią równocześnie analizować wiele scenariuszy. To sprawia, że ich potencjał obliczeniowy jest ogromny. Przykładowo, laptop może symulować system kwantowy liczący 8 kubitów, podczas gdy na symulację 80 kubitów trzeba by użyć wszystkich komputerów na świecie.

Kubity, czyli podstawowe jednostki obliczeniowe komputerów kwantowych, mogą przebywać w stanie superpozycji, co daje im zdolność do równoczesnego reprezentowania wielu stanów. Dodatkowo, poprzez tzw. splątanie kwantowe, kubity można wykorzystywać do tworzenia bezpiecznych kanałów komunikacji.

Technologia kwantowa ma swoje ograniczenia, takie jak trudności z utrzymaniem stabilności stanu kubitów czy konieczność korekcji błędów. Komputery kwantowe, do efektywnego działania wymagają bardzo niskich temperatur co sprawia, że ich zastosowanie w laptopach może być utrudnione.

Technologia kwantowa może stanowić zagrożenie dla tradycyjnych systemów szyfrowania. Algorytm RSA, który zabezpiecza dużą część wartego 4 tryliony USD biznesu związanego z handlem internetowym, działa na zasadzie rozkładu liczb pierwszych, i może być złamany znacznie szybciej przy użyciu komputerów kwantowych. Z tej przyczyny już teraz trzeba opracowywać rozwiązania, które skutecznie zabezpieczą kluczowe zasoby przed ewentualnymi atakami cyberprzestępców korzystających z tej technologii.

Z badania EY Quantum Readiness Survey przeprowadzonego w Wielkiej Brytanii wynika, że technologia kwantowa będzie głównym motorem transformacji w najbliższych 5-10 latach, a 81% brytyjskich firm do 2030 roku odczuje istotne zmiany w funkcjonowaniu biznesu. Technologia kwantowa ma ogromny potencjał, który może zrewolucjonizować różne dziedziny biznesu. Jednak, aby wykorzystać go w pełni, konieczne jest dalsze inwestowanie w rozwój technologiczny komputerów kwantowych oraz w edukację. Dla komercjalizacji zastosowań urządzeń kwantowych potrzeba zbudować komputery operujące na milionach kubitów, a na obecnym etapie komputery kwantowe dysponują mocą zaledwie 400 kubitów. Niezbędne też jest silne zaplecze akademickie i biznesowe, które pomoże najlepiej rozpoznać możliwości i wypracować nowe podejścia w projektowaniu algorytmów i metodologii rozwiązywania różnych problemów.

Jedno wiadomo - na komputery kwantowe w powszechnym użyciu trzeba będzie jeszcze trochę poczekać, dlatego zachęcamy do korzystania z urządzeń i rozwiązań, które są dostępne - są z "naszych czasów".

Zapraszamy do kontaktu - konsultanci w Marcovej przedstawią Wam naszą aktualną ofertę, która z pewnością zaspokoi potrzeby Waszego biznesu i usprawni pracę Waszego biura już dziś!