Γράφει ο Γιώργος Δημητρίου
Σύμβουλος ΙΤ
Η κβαντική υπολογιστική υπόσχεται μία νέα γενιά υπολογιστών, ικανών να επιλύουν προβλήματα εκατοντάδες εκατομμύρια φορές πιο γρήγορα από τους σημερινούς ταχύτερους υπερυπολογιστές. Οι κβαντικοί υπολογιστές αναμένεται να αντιμετωπίσουν προβλήματα που είναι εντελώς απρόσιτα για τους σημερινούς συμβατικούς υπολογιστές, φέρνοντας νέες εξελίξεις στη χημεία, τη βιολογία και τη φυσική. Θα είναι επίσης σε θέση να αντιμετωπίσουν προβλήματα που ενδιαφέρουν τις επιχειρήσεις, όπως η εφοδιαστική αλυσίδα, η τεχνητή νοημοσύνη και η κρυπτογράφηση.
Η κβαντική υπολογιστική είναι μία θεμελιωδώς διαφορετική προσέγγιση στον υπολογισμό, σε σύγκριση με τους τύπους υπολογισμών που κάνουμε στους σημερινούς φορητούς υπολογιστές, σταθμούς εργασίας και κεντρικούς υπολογιστές. Δεν θα αντικαταστήσει αυτές τις συσκευές, αλλά αξιοποιώντας τις αρχές της κβαντικής μηχανικής θα λύσει συγκεκριμένα, πολύ περίπλοκα προβλήματα, που είναι δύσκολα για τους σημερινούς υπολογιστές.
Ένας παραδοσιακός συμβατικός υπολογιστής (συχνά αναφερόμενος ως κλασικός) λειτουργεί με δυαδικό κώδικα: Μετατρέπει τις πληροφορίες σε άσους και μηδενικά, που είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για την εκτέλεση υπολογισμών και την αποθήκευση ή επικοινωνία δεδομένων.
Ένας κβαντικός υπολογιστής κωδικοποιεί τις πληροφορίες σε κβαντικά σωματίδια -όπως άτομα, ιόντα και φωτόνια- που δεν είναι αυστηρά δυαδικά. Ένα κβαντικό bit, ή qubit, μπορεί να αντιπροσωπεύει ένα 0, ένα 1, ή θεωρητικά πολλές ενδιάμεσες καταστάσεις ταυτόχρονα. Αυτή η ιδιότητα, γνωστή ως υπέρθεση, καθιστά δυνατή την εκτέλεση απίστευτα πολύπλοκων υπολογισμών με μεγάλη ταχύτητα.
Η αγορά κυριαρχείται από σημαντικές εταιρείες, όπως η Google και η IBM, που στοχεύουν να διπλασιάσουν την απόδοση των κβαντικών bit τους κάθε χρόνο. Ο αυξανόμενος αριθμός νεοσύστατων επιχειρήσεων που υποστηρίζονται από κεφάλαια επιχειρηματικού κινδύνου και κυβερνήσεις, εξελίσσει επίσης το τοπίο της αγοράς.
Η κβαντική πληροφορική πλησιάζει όλο και περισσότερο τις εφαρμογές του πραγματικού κόσμου, ανοίγοντας νέες δυνατότητες σε τομείς όπως η κυβερνοασφάλεια, η ανακάλυψη νέων φαρμάκων και τα χρηματοοικονομικά. Αυτή η δυναμική τοποθετεί την κβαντική τεχνολογία ως μετασχηματιστική δύναμη στο εγγύς μέλλον.
Στη διασταύρωση δύο τεχνολογιών που αλλάζουν τον κόσμο, η κβαντική πληροφορική αποδεικνύει ότι μπορεί να επιταχύνει τους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης και να μειώσει τον χρόνο που απαιτείται για την επεξεργασία τεράστιων συνόλων δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι αλγόριθμοι όπως τα μεγάλα γλωσσικά μοντέλα που χρησιμοποιεί το ChatGPT θα μπορούσαν να εκπαιδευτούν σε λίγες ώρες, αντί για εβδομάδες, καθιστώντας ταχύτερη και πιο ενεργειακά αποδοτική την κατασκευή της επόμενης γενιάς εργαλείων τεχνητής νοημοσύνης.
Ωστόσο, ένα βασικό εμπόδιο είναι τα υψηλά ποσοστά σφάλματος και η αστάθεια των κβαντικών bit, τα οποία παρεμποδίζουν την αξιόπιστη εκτέλεση υπολογισμών μεγάλης κλίμακας. Επιπλέον, το υψηλό κόστος υποδομών και η έλλειψη επαγγελματιών με γνώσεις στον τομέα της κβαντικής τεχνολογίας αποτελούν προκλήσεις για την ευρεία υιοθέτησή της.
Οι επενδύσεις σε κβαντικές τεχνολογίες για το 2025 εκτιμώνται σε 33,28 δισ. δολάρια, σηματοδοτώντας ένα κρίσιμο σημείο καμπής, όπου η κρατική έρευνα και ανάπτυξη (R&D) και τα ιδιωτικά κεφάλαια συγκλίνουν. Οι δε εταιρείες κβαντικής πληροφορικής συγκέντρωσαν 3,77 δισ. δολ. σε χρηματοδότηση μετοχικού κεφαλαίου κατά τους πρώτους εννέα μήνες του 2025 -σχεδόν τριπλάσια από τα 1,3 δισ. δολ. που συγκεντρώθηκαν σε όλο το 2024. Η εταιρεία McKinsey προβλέπει ότι μέχρι το 2040 η συνολική αγορά κβαντικών τεχνολογιών θα μπορούσε να φτάσει τα 198 δισ. δολ.
Για την αντιμετώπιση αυτής της πρόκλησης, η ΕΕ ξεκίνησε το 2018 την Quantum Technologies Flagship. Πρόκειται για μια μεγάλης κλίμακας, μακροπρόθεσμη ερευνητική πρωτοβουλία με προϋπολογισμό 1 δισ. ευρώ χρηματοδοτούμενη από την ΕΕ.
Η αγορά της κβαντικής υπολογιστικής αναμένεται λοιπόν να συνεχίσει την εκρηκτική της ανάπτυξη, χάρη στη σύγκλιση της τεχνολογικής προόδου, των σημαντικών επενδύσεων κεφαλαίου και των αναδυόμενων πρακτικών εφαρμογών σε διάφορους κλάδους, όπως οι χρηματοοικονομικές υπηρεσίες, τα φαρμακευτικά προϊόντα, η επιστήμη των υλικών και η τεχνητή νοημοσύνη.
Η έντονη επενδυτική δραστηριότητα στις αρχές του 2025, σε συνδυασμό με τη συνεχή τεχνολογική πρόοδο και την επέκταση της υιοθέτησης της τεχνολογίας από τη βιομηχανία, υποδηλώνει ότι η κβαντική πληροφορική μεταβαίνει από έναν τομέα που εστιάζει αποκλειστικά στην έρευνα σε έναν εμπορικά βιώσιμο τεχνολογικό τομέα, έτοιμο για ευρεία εφαρμογή κατά την επόμενη δεκαετία.
