Kwantowy wyścig trwa. Eksperci EY sprawdzili, czy Polska bierze w nim udział

Jak wynika z raportu EY „W kierunku odpowiedzialnych obliczeń kwantowych”, część krajów inwestuje miliardy dolarów w transformację kwantową. Eksperci podkreślają, że na obecnym etapie rozwoju kluczowe jest zrozumienie wpływu tej technologii na codzienne życie. Polska nie zamierza pozostawać w tyle w dziedzinie komputerów kwantowych, jednak krajowe inwestycje w tym obszarze są znacznie mniejsze niż w sąsiednich państwach.

Żyjemy w świecie, w którym zmiany technologiczne zachodzą w niespotykanym wcześniej tempie, a rozwiązania jak sztuczna inteligencja przenikają dziś wszystkie sektory – od smartfonów po fundusze Private Equity. Jednak już dziś w laboratoriach uniwersytetów, instytucji badawczych oraz międzynarodowych korporacji opracowywane jest kolejna innowacja, która może stać się jednym z najważniejszych przełomów XXI wieku. Mowa o komputerach kwantowych, które zamiast na bitach (o wartości „0” bądź „1”) działają na tzw. kubitach. Pozwala to wykonywać obliczenia dużo efektywniej, osiągając znaczącą przewagę nad obecnymi maszynami.

– Popularyzacja komputerów kwantowych zmienia nasze myślenie o całej sferze IT w biznesie. Większa złożoność obliczeniowa sprawia, że nawet najbardziej zaawansowane systemy szyfrowania przestaną być bezpieczne. Potencjał technologii widać też w innych branżach, jak przemysł chemiczny, finansowy lub medyczny. Możliwość symulowania zachowań związków chemicznych na poziomie molekularnym czy precyzyjna analiza finansowa portfela inwestycyjnego, biorąca pod uwagę niespotykaną dotąd liczbę zmiennych, dają firmom olbrzymie możliwości rozwijania swoich produktów i usług – mówi Piotr Ciepiela, partner EY, lider obszaru cyberbezpieczeństwa w regionie EMEIA.

Światowy układ sił w kwestii komputerów kwantowych budowany jest już dzisiaj

W związku z dużym potencjałem technologii kwantowej, wiele państw przeznacza olbrzymie budżety na badania i rozwój, co ma w przyszłości przyczynić się do budowania przewagi konkurencyjnej. Jak wynika z raportu EY, „W kierunku odpowiedzialnych obliczeń kwantowych”, przygotowanego wspólnie z Uniwersytetem Oxfordzkim, dotychczasowe globalne wydatki na tworzenie technologii kwantowych sięgają 40 mld dolarów rocznie.

W raporcie przytoczone są dane „Overview of Quantum Initiatives Worldwide 2023”, które wskazują na bardzo dużą dominację rynkową Chin, które wydają na ten cel 15 mld dolarów. Wydatki innych państw są dużo mniejsze. Program Wielkiej Brytanii opiewa na 4,3 mld dolarów, a na trzecim miejscu znajduje się USA ze swoim „Quantum Initiative” i 3,75 mld dolarów finansowania. W UE największym budżetem dysponują Niemcy (3,3 mld dolarów), natomiast sama Wspólnota w ramach programu Quantum Flagship chce przeznaczyć na rozwój tej technologii 1,1 mld dolarów.

– Obecnie w wyścigu o dominację w dziedzinie technologii kwantowych prym wiodą dwa mocarstwa: Stany Zjednoczone i Chiny. Obie te potęgi inwestują ogromne środki w badania i rozwój technologii kwantowych, zdając sobie sprawę z ich strategicznego znaczenia dla przyszłości. Cele, do których dążą oba kraje, są wielowymiarowe. Po pierwsze, komputery kwantowe obiecują rozwiązanie problemów, które są obecnie nieosiągalne dla klasycznych maszyn. Po drugie, technologia ta ma zastosowanie w kryptografii, co ma ogromne znaczenie dla bezpieczeństwa narodowego – mówi Łukasz Baiński, senior manager i ekspert technologii kwantowych w zespole technology consulting, EY Polska.

Komputery kwantowe – jak wygląda przyszłość?

Wczesny etap rozwoju maszyn kwantowych w połączeniu z ważną rolą, jaką mogą one odegrać na rynku i przewidywanym wpływem na wiele obszarów życia, rodzi szereg pytań odnośnie kierunku rozwoju tej technologii. EY w ramach badania rozmawiało z wiodącymi ekspertami z całego świata, którzy działają w obszarach przemysłu, szkolnictwa wyższego czy IT. Podzielili się oni swoimi przemyśleniami i przewidywaniami dotyczącymi rozwoju technologii kwantowej.

Aż 95 proc. z nich zgodziło się, że należy rozważyć, jak nowe technologie wpłyną na społeczeństwo, a 76 proc. wskazało, że pogoń za nowymi rozwiązaniami technologicznymi może wyprzedzić nasze zrozumienie potencjalnych zagrożeń, związanych z ich wdrożeniem. Jednocześnie – 84 proc. zauważyło, że oczekiwania względem nowych technologii bardzo często są przesadzone. Co jednak ważne, 58 proc. uznało, że istotnym jest, aby ludzie ekscytowali się nowymi technologiami na rynku.

Źródło: Oprac. EY

Wśród respondentów panowała też zgoda, jeżeli chodzi o kwestie wpływu państwa na nowe technologie. 92 proc. odpowiedziało, że rząd powinien być zaangażowany w proces finansowania rozwoju, a 87 proc. zaznaczyło, że prawodawcy powinni być szczegółowo informowani na temat tworzonych rozwiązań. Ekspertom z branży przedstawiono też szereg potencjalnych scenariuszy rozwoju technologii kwantowych i poproszono ich o wskazanie, co sądzą o prawdopodobieństwie ich realizacji i potencjalnym wpływie na gospodarkę i społeczeństwo.

Kwantowy monopol – jest to sytuacja, w której jeden podmiot osiąga znaczną przewagę w kontekście rozwiązań kwantowych, monopolizując rynek i zmuszając użytkowników do korzystania ze swoich rozwiązań. Większość ekspertów (55 proc.) uznała, że miałoby to wysoki wpływ, ale nie byli zgodni co do prawdopodobieństwa wystąpienia takiej sytuacji.
Kwantowe bezpieczeństwo – według tego scenariusza kwantowe komputery zapewnią (po raz pierwszy w historii) stuprocentowe bezpieczeństwo transmisji danych. W tym wypadku najwięcej (39 proc.) ekspertów wskazało średni poziom wpływu oraz średnie prawdopodobieństwo wystąpienia takiego zjawiska.
Kwantowy podział – w tym scenariuszu kilka regionów świata osiąga wysoki stopień zaawansowania w kwestii komputerów kwantowych, „dzieląc” tym samym planetę na obszary o dużo większym potencjale innowacyjnym. 47 proc. ekspertów uznało, że miałoby to duży wpływ na gospodarkę, a aż 55 proc. zaznaczyło, że jest to bardzo prawdopodobny scenariusz.
Kwantowe deszyfrowanie – jest to sytuacja, w której rozwój komputerów kwantowych wyprzedzi inne technologie i stworzy ryzyko zaburzenia procesów opartych na szyfrowaniu komunikacji – transakcji finansowych czy korespondencji rządowej. 71 proc. ekspertów uznało, że taki scenariusz miałby bardzo duży wpływ na życie ludzi, ale jednocześnie najwięcej z nich (39 proc.) powiedziało, że prawdopodobieństwo jego wystąpienia jest niskie.
Kwantowa kooperacja – ten scenariusz zakłada, że korporacje i instytucje będą kooperować w tworzeniu kwantowych rozwiązań. Wpływ takiego działania został oceniony jako wysoki przez 55 proc. badanych, ale jednocześnie 45 proc. uznało, że jest to mało prawdopodobna przyszłość.
Kwantowe zapotrzebowanie na zasoby – jest to obawa o to, że rozwój komputerów kwantowych przyczyni się do zwiększenia zużycia energii i większej produkcji śladu węglowego. 42 proc. ekspertów przyznało, że konsekwencje takiego zjawiska byłyby duże, jednak aż 63 proc. stwierdziło, że prawdopodobieństwo jego wystąpienia jest małe.
Kwantowa kooperacja międzynarodowa – w tym przypadku rządy krajów tworzą ponadnarodowe grupy, by współpracować nad technologią kwantową. Pomimo, że taki scenariusz większość (52,6 proc.) ekspertów uznała za taki o dużym wpływie, to jednocześnie 55 proc. stwierdziło, że jest mało prawdopodobny.
Kwantowy zysk środowiskowy – scenariusz zakłada, że dzięki komputerom kwantowym obciążenie dla środowiska naturalnego się zmniejszy. Aż 68,7 proc. badanych przyznało, że miałoby to duży wpływ, ale równocześnie 50 proc. zaznaczyło w tym wypadku średnie prawdopodobieństwo realizacji.

Źródło: Oprac. EY

Kwantowy wyścig trwa. Czy Polska bierze w nim udział?

Polska jest jednym z krajów, które mają świadomość istotności rozwiązań kwantowych i ich potencjalnego wpływu na gospodarkę. Jednak póki co nie posiadamy jeszcze własnego komputera kwantowego. Pierwszy z nich mamy otrzymać w 2025 roku dzięki współfinansowanej ze środków Ministerstwa Cyfryzacji inwestycji EuroQCS-Poland, która opiewa na 12,28 mln euro i dzięki której takie urządzenie ma znaleźć się Poznańskim Centrum Superkomputerowo-Sieciowym.

Powstanie poznańskiego komputera kwantowego jest efektem zaangażowania Polski w dwie inicjatywy europejskie – European High Performance Computing i European Quantum Communication Infrastructure. Dzięki nim budowana jest nie tylko siatka połączeń kwantowych, ale też – same urządzenia. Drugi komputer współfinansowany przez Polskę będzie znajdował się w czeskiej Ostravie. Oba mają zostać wykorzystane do celów badawczo-rozwojowych.

– Bardzo cieszy mnie wkład Polski w rozwój technologii kwantowych. Nasz kraj ma ogromny potencjał intelektualny i cenionych na świecie informatyków. Projektowanie algorytmów i programowanie komputerów kwantowych oparte jest o zupełnie inne paradygmaty niż te znane z klasycznej maszyny Turinga. O ile nie będziemy w stanie konkurować w zakresie hardware, o tyle w obszarze software widzę największe szanse dla naszego kraju i możliwości na realne konkurowanie z potęgami takimi jak USA czy Chiny – podsumowuje Łukasz Baiński, senior manager i ekspert technologii kwantowych w zespole technology consulting, EY Polska.