A kvantum-számítástechnika a technológiai nagyhatalmak új őrülete. Bár Japán nagyon ráerősített az alkalmazásfejlesztésre, egyelőre Németország a legnagyobb versenyző, írja összeállításában a Nikkei annak kapcsán, hogy a Tokió közelében található Kawasaki Üzleti Inkubációs Központban üzembe helyzeték Japán első kereskedelmi kvantumszámítógépét.

Az IBM által gyártott gépre többek között a Toyota Motor, a Hitachi és a Toshiba is szinte azonnal rávetette magát. Pedig a gép még valószínűleg messze van a tökéletestől, annak ellenére, hogy a technológiának vannak már látványos eredményei. A Google például 2019-ben kvantumszámítógéppel kevesebb mint három és fél perc alatt oldott meg egy problémát, amihez hagyományos számítógéppel 10 ezer év kellett volna. Ugyanakkor a vállalat épp idén tavasszal írt arról, hogy talán az évtized végére juthat olyan fejlettségi szintre a technológia, hogy használni is lehet valamire.

Azt azonban a Google is elismeri, hogy a ma elérhető gépek is fontosak az edukációs folyamathoz. A kvantumszámítástechnika infrasturktúrájának (pl. a hardver) fejlesztésében az ígéretes startupok mellett elsősorban a Google és az IBM versenyez egymással. De közben elindult a verseny abban is, hogy ki tudja először valós körülmények között alkalmazni ezeket a gépeket.

Németek: a legjobbak között vagyunk

A téma kiemelt fontosságát jelzi, hogy még a posztjáról hamarosan távozó kancellár, Angela Merkel is foglalkozott vele egy stuttgarti beruházás kapcsán, ahol szintén az IBM technológiáját használják. A kvantumtechnológiák kutatásában Németország a világ legjobbjai közé tartozik, és ott is akar maradni, mondta Merkel.

A stuttgarti projektben egyébként kulcsszerepe volt a Fraunhofer Intézetnek, amely mindig is élen járt az alkalmazott kutatásokban, valamint az ipari szereplők és az egyetemek együttműködésének egyengetésében. Ebben a projektben is képes volt olyan szereplőket összehozni egy konzorciumba, mint a Bosch, a BASF, a Merck, a Siemens, az SAP és a Volkswagen. A németek többek között azt vizsgálják, hogyan lehet a technológiát alkalmazni a járműakkuk teljesítményének javításához vagy az orvostudományi kutatásokhoz.

A németek és a japánok is olyan alkalmazásokban gondolkodnak, mint a hosszadalmas kémiai kísérleteket kiváltó szimulációk gyors lefuttatása. Így drámaian csökkenthető lenne az anyagkutatás vagy a gyógyszerfejlesztés időigénye (utóbbi egy a mostanihoz hasonló globális járványhelyzetben milliók életét mentené meg a vakcinakutatás gyorsításával).

Új irányt adhat a mesterséges intelligenciának

Mint a Nikkei írja, a kvantumtechnológia komoly hatással lehet a mesterséges intelligencia (MI) fejlődésére. Megoldást hozhat például a gépi tanulást alkalmazó MI esetében gyakran előforduló ún. overfitting problémájára. Ez akkor fordul elő, amikor a statisztikai modell tökéletesen illeszkedik a képzési adatokhoz, aminek az lesz az eredménye, hogy a modell nem tud általánosítani, és az ismeretlen adatokat képtelen lesz kezelni. Egy japán MI-startup, a GRID, a közelmúltban jelentetett meg egy tanulmányt, mely szerint kísérletileg is sikerült bebizonyítani, hogy ha kvantumszámítógépet használnak, kisebb valószínűséggel fordul elő overfitting (az angol nyelvű tanulmány itt érhető el).

Mint a Nikkei írja, a GRID és a hozzá hasonló, elsősorban az algoritmusok kutatásával foglalkozó startupok fontos szerepet kapnak a kvantumszámítógépek lehetőségeinek kiaknázásában.

A valóság azonban az, hogy ma még – ahogy néhány éve az MI esetében is – a kvantumszámítógépek használhatóságával kapcsolatban a várakozások előbbre járnak az eszközök valódi képességeinél. Jó példa erre a startupokkal foglalkozó kaliforniai Tracxn elemző cég legfrissebb kvantumszámítási listája. Miközben a Nikkei már globális alkalmazásfejlesztési versenyről ír, a Tracxn legígéretesebb startupokat bemutató listájára kizárólag hardverfejlesztő cégek kerültek fel, mintegy jelezve: még az sem dőlt el, hogyan lehet megépíteni a leghatékonyabb kvantumszámítógépet.

Ezzel együtt hiba lenne nem foglalkozni a kérdéssel: a Boston Consulting Group előrejelzése szerint ez a piaci szegmens 2030-ra érheti el globálisan a 10 milliárd dollár értéket, onnantól azonban beindulnak a rakéták, és a következő tíz év alatt akár 850 milliárd dollárra is bővülhet.