Rewolucja komputerów kwantowych głównym motorem transformacji w najbliższych latach

Komercjalizacja technologii kwantowej może ułatwić i przyspieszyć prace nad nowymi lekami, optymalizację łańcucha dostaw, usprawnić komunikację czy analizę portfela inwestycyjnego. Sprzedaż usług na bazie technologii kwantowych powinna wzrosnąć do 8,6 mld USD w 2027 r. a inwestycje kapitałowe w sektor osiągną 16,4 mld USD na koniec 2027 roku, prognozuje IDC. Zyski z zastosowania tej technologii i jej znaczenie będą wielokrotnie większe.

Komputery oparte na technologii kwantowej będą miały wielokrotnie większe moce obliczeniowe niż dzisiejsze urządzenia przy krótszym czasie potrzebnym do wykonania operacji. Ta przyszłościowa technologia, oparta na mechanice kwantowej, jest obecnie na etapie badań a jej pełna komercjalizacja będzie możliwa w perspektywie kolejnych dziesięciu lat. Umożliwi sięgnięcie z technologią do miejsc, które obecnie są dla nas jako społeczeństwo niedostępne a jej potencjalne zastosowania są bardzo szerokie – może znacząco przyspieszyć opracowanie i wdrożenie nowych leków, umożliwić optymalizację łańcucha dostaw, usprawnić komunikację czy wynieść na nowy poziom analizę portfela inwestycyjnego.

Dobrym przykładem może być współpraca pomiędzy Quantum Computing (QCI) i IPQ Analytics, która ma za zadanie stworzenie techniki poprawiającej efektywność bardzo kosztownego procesu testów klinicznych nowych leków.

– Nie chcemy używać technologii kwantowej do tworzenia cyfrowego odpowiednika człowieka, ale da nam ona możliwość cyfrowej replikacji kluczowych funkcji w ludzkim organizmie, na przykład systemu immunologicznego.  Tego typu cyfrowe narzędzia umożliwią testowanie działania i efektów ubocznych nowych leków szybciej niż dotychczasowe metody i przy znacznym obniżeniu ryzyka – mówi Piotr Ciepiela, Partner EY, Globalny Lider Bezpieczeństwa Architektury i Nowoczesnych Technologii.

Możliwości komputerów kwantowych, analizujących równolegle różnorodne scenariusze mogą przyspieszyć pace nad takimi chorobami jak rak, Parkinson, HIV, AIDS, Alzheimer, malaria czy choroby układu krążenia.

Biznes czeka na technologię kwantową

Technologia kwantowa będzie głównym motorem transformacji w ciągu najbliższych 5-10 lat, a 81% brytyjskich firm spodziewa się daleko idących zmian w sposobie funkcjonowania biznesu do 2030 roku, wynika z badania EY Quantum Readiness Survey przeprowadzonego w Wielkiej Brytanii.

– Pełna komercjalizacja technologii kwantowej będzie przełomem w funkcjonowaniu szeregu organizacji i obszarów biznesowych. Największym ryzykiem dla firm jest brak świadomości na temat skali i tempa zmian – mówi Michał Kopyt, Partner w dziale Doradztwa Biznesowego, Lider Doradztwa Technologicznego w EY.

Technologia ta jest wciąż na etapie badań i rozwoju, a obecne zawirowania gospodarcze nie przyspieszają rozwoju tak przyszłościowych inicjatyw jak komputery kwantowe. Długoterminowy cel jest utrzymany, bo technologia ta może zrewolucjonizować szereg dziedzin świata w którym żyjemy. Światowe Forum Ekonomiczne podaje, że wydatki publiczne i prywatne na rozwój tej technologii sięgnęły 35,5 mld USD do 2022 roku. Firma badawcza International Data Corporation (IDC) prognozuje też, że inwestycje w komputery kwantowe będą rosły w tempie 11,3% rocznie w latach 2021-2027 i osiągną 16,4 mld USD na koniec 2027 roku. IDC przewiduje, że wydatki konsumentów na produkty będące rezultatem komercjalizacji komputerów kwantowych będą rosły w tempie 50,9% rocznie z 412 mln USD w 2020 r. do 8,6 mld USD w 2027 r.

Możliwości wykorzystania komputerów kwantowych są bardzo szerokie, wcześniej trzeba zbudować urządzenia operujące na milionach kubitów (kwantowego i trójwymiarowego odpowiednika tradycyjnych bitów). Dla porównania: obecne komputery kwantowe dysponują mocą ponad 400 kubitów.

Komputer kwantowy w Polsce

Flagowym projektem w dziedzinie technologii kwantowej w Unii Europejskiej jest Wspólne Przedsięwzięcie na rzecz Europejskich Obliczeń Wielkiej Skali (EuroHPC), które ma za zadanie stworzyć superkomputer umożliwiający walkę z rakiem, przewidywanie zmian pogody i korków w miastach. Polska została wybrana jako jeden z sześciu już ogłoszonych ośrodków, w których znajdą się pierwsze europejskie komputery kwantowe. Unia Europejska, 32 europejskie kraje i trzech partnerów prywatnych zadeklarowały w sumie inwestycje na poziomie ponad 100 mln EUR

Pierwszy komputer kwantowy w Europie ma powstać do 2025 r. Ideą jest, by jego moce zostały szeroko udostępnione środowiskom akademickim i przemysłowi w całej Europie.

– Umiejscowienie jednego z przyszłych superkomputerów kwantowych w Polsce to dla nas wielkie wyróżnienie i szansa, by skorzystać na rozwoju tej innowacyjnej technologii. Potrzebne jest do tego zaplecze akademickie i firm, które będą potrafiły skomercjalizować możliwości obliczeniowe superkomputera – mówi Michał Kopyt.

Główne zastosowania technologii

Obok wspomnianego już sektora medycyny i farmacji, jednym z głównych obszarów, który może zostać zrewolucjonizowany przez technologię kwantową jest sektor logistyczny, telekomunikacyjny i energetyczny, które mogą wykorzystywać algorytmy kwantowe do optymalizacji kosztów. Typowym wyzwaniem w tym obszarze jest znalezienie ‘najtańszej’ drogi zaopatrzenia – przesyłki, listy, paczki, wymiana informacji w sieci komputerowej, czy energetycznej. Obecne komputery wyszukują jedną drogę na raz, by porównać wszystkie możliwe opcje. Komputery kwantowe umożliwią równoczesną analizę wszystkich dostępnych możliwości a przez to znacząco skrócą czas potrzebny na wyznaczenie najlepszej trasy. To umożliwi zmianę trasy przesyłki czy impulsu elektrycznego w czasie rzeczywistym nawet w najbardziej skomplikowanym otoczeniu.

Technologia kwantowa będzie miała rewolucyjny wpływ również na rynek finansowy, który już teraz intensywnie wykorzystuje moce obliczeniowe komputerów i sztuczną inteligencję. Analiza portfela inwestycyjnego lub ryzyka ubezpieczeniowego może zostać spersonalizowana na podstawie algorytmów kwantowych. Skomplikowane modele stochastyczne będzie można rozszerzać o dowolną ilość zmiennych i równolegle je przeliczać. W efekcie, pozwoli to m.in. na wyznaczenie ceny ubezpieczenia w oparciu indywidualne preferencje klienta, a nie statystyk oraz ograniczonego zakresu ryzyka ujętego w obliczeniach ratingowych.

– Dzięki komputerom kwantowym firmy ubezpieczeniowe będą w stanie dokładniej i bardziej kompleksowo określać ryzyko całego portfela klientów, lepiej przewidywać wskaźniki szkodowości, a dzięki temu optymalizować wyniki firmy – mówi Łukasz Baiński, Manager w EY, Technology Consulting, Ekspert Rynku Ubezpieczeniowego i Quantum Computing.

Nie mówiąc o rynkach finansowych, w których wykorzystanie komputerów kwantowych do równoczesnej analizy szeregu czynników wpływających na cenę instrumentów finansowych i możliwych scenariuszy spowoduje niewyobrażalne wprost zmiany w sposobie zawierania transakcji.

Technologia kwantowa może też ułatwić wykrywanie nieprawidłowych transakcji na rynkach finansowych powiązanych z praniem pieniędzy, nadużyciami finansowymi czy unikaniem podatków. Obecnie systemy wykrywania nadużyć są mało precyzyjne, 80% wyników jest fałszywie dodatnich co powoduje, że banki są nadmiernie ostrożne wobec ewentualnego ryzyka. Poprawa jakości analizy może znacząco przyspieszyć decyzję banku o udzieleniu kredytu.

– 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 – mówi Marcin Pisarski, Partner EY Polska, Technology Consulting.

Komputery kwantowe w rękach hakerów

Wprowadzenie technologii kwantowych zwielokrotni nie tylko korzyści z ich zastosowania, zagrożenia i ryzyka wzrosną w proporcjonalnym zakresie. Komputery kwantowe mogą być atrakcyjnym narzędziem dla hakerów do przechwytywania wrażliwych informacji z sieci i defraudacji środków finansowych.

Dla przykładu, algorytm RSA zabezpiecza dużą część z wartego 4 tryliony USD biznesu związanego z handlem internetowym. Konwencjonalne komputery potrzebowałyby miliardów lat, by złamać szyfr RSA. Komputery kwantowe będą mogły zrobić to w kilka sekund.

– Analizujemy w EY cyberryzyka związane z rozwojem technologii kwantowych. Już kilka lat temu podpisaliśmy szereg umówi partnerskich z wiodącymi uczelniami i start-upami skupiającymi się na cyberbezpieczeństwie w obszarze technologii kwantowych. Na tej podstawie udało nam się stworzyć rozwiązania z obszaru kryptografii kwantowej oraz postkwantowej odpowiadające na coraz pilniejsze potrzeby naszych klientów – mówi Piotr Ciepiela.