Egy új módszer, amely mindent megváltoztathat
Míg a hagyományos számítógépek a jól ismert bitekkel dolgoznak – azaz minden információt 0-k és 1-ek formájában tárolnak –, addig a kvantumszámítógépek úgynevezett qubiteket használnak. Ezek a kvantummechanika törvényeinek engedelmeskedve felvehetnek egy ún. szuperpozíciót is, vagyis egyszerre lehetnek 0-s és 1-es is.
Valljuk be, ez sokunknak nem mond sokat, azonban a különbség hatalmas. Míg a hagyományos számítógépek a lehetséges megoldásokat sorban próbálgatják, egy kvantumszámítógép a qubiteknek köszönhetően bizonyos esetekben képes egyszerre, párhuzamosan több lehetőséget is megvizsgálni. Ennek köszönhetően egyes problémák, amik ma évezredekig tartanának, a jövő kvantumszámítógépeinek csupán percek kérdése lenne.
Fontos azonban megérteni, hogy egy kvantumszámítógép nem a hétköznapi felhasználást segítené; a böngésző nem fog gyorsabban elindulni rajta. A technológia ereje abban rejlik, hogy bizonyos típusú számításokat – például kombinatorikai vagy molekuláris szimulációkat – teljesen más módon tud elvégezni.
Jogosan merül fel a kérdés, hogy ez mégis hogyan változtathat meg mindent?
A gyakorlati kutatások köre folyamatosan bővül. Az egyik legígéretesebb területek közé tartozik a gyógyszerkutatás, ahol kvantum-szimulációkkal modellezhető a molekulák viselkedése; ez jelentősen lerövidítheti az új gyógyszerek fejlesztési idejét. Több vállalat, mint a Roche vagy a Pfizer, már meg is indítottak kísérleteket az IBM és Google kvantumfelhőjén keresztül.
Egy másik érdekes terület még a kvantum-kriptográfia. Amikor a kvantumszámítógépek elérik a megfelelő méretet, képesek lehetnek a ma használt titkosítási eljárások feltörésére. Emiatt a kormányok és vállalatok világszerte milliárdokat fektetnek egy „kvantumbiztos” titkosítási módszer kifejlesztésére. Tehát az adatbiztonság jövője a kvantumtechnológián múlhat.
Számos más területen, mint a logisztikai és energetikai szektorban is jelentős segítségnek bizonyulhat a kvantumtechnológia útvonalak vagy hálózatok optimalizálásában.
Végül, de nem utolsósorban a pénzügyi szektor is felfigyelt már a technológia előnyeire. A kvantumoptimalizálás révén ugyanis elméletileg olyan algoritmusok fejleszthetők, amelyek képesek minimális kockázattal a legmagasabb elérhető hozamot megtalálni. Bár gyakorlati alkalmazására még nem került sor, a kutatások és fejlesztések ígéretesnek bizonyulnak. Számos nagy pénzügyi szereplő, mint a JPMorgan, egy kvantum-klasszikus hibrid megközelítéssel projektekbe kezdtek a portfólióoptimalizáció, hitelezési kockázatbecslés és a derivatívák árképzésének területén.
Hol tart ma a kvantumtechnológia?
A számítógépek ilyen szintű alkalmazása már-már sci-fibe illő, azonban fontos visszatérnünk a realitáshoz és megvizsgálni, hol is tart ez a nagy kilátásokat kecsegtető technológia. Jelenleg a kvantumszámítógépek csupán pár tucat qubittel működnek. A Google tervei szerint egy ténylegesen hasznosítható kvantumszámítógépnek 10^6 qubitre van szüksége; jelenleg a Google Willow 105 qubittel rendelkezik – és rendkívül érzékenyek a környezeti hatásokra és zajokra. Azonban a legnagyobb akadálynak a qubitek stabilitása bizonyul – a dekoherencia. Láthatjuk, hogy a technológia igencsak gyerekcipőben jár és évekre van attól, hogy a világmegváltoztató potenciáljához felérjen.
A legtöbb szakember a hibrid megoldásban hisz: ahol a klasszikus és kvantumszámítógépek együtt dolgoznak majd, és mindegyik olyan részfeladatot végez, amelyben erősebb. Valószínűleg nem leváltaná a hagyományos számítógépeket, hanem kiegészítené és tökéletesítené azokat.
A kvantumtechnológia befektetési potenciálja nem csupán a technológiai innovációban rejlik, hanem a globális versenytér átalakításában is. Jelenlegi fázisában a szektor domináns szereplői az IBM, a Google és az Intel, emellett több kvantumtechnológiai startup, mint az IonQ vagy a Rigetti, ma még érdemi bevétellel nem rendelkeznek, azonban mára már több milliárd dolláros cégekké nőttek ki magukat egy bizonytalan jövő ígéretének hála. Ezek a cégek nagyrészt a fent említett hibrid modelleket alkalmazzák, így csökkentve a dekoherencia hibákat. A befektetők számára kulcsfontosságú a qubit-minőség (fidelity) és a skálázhatóság értékelése; például az IonQ – Electronic Qubit Control – megközelítése stabilabb qubiteket ígér, mint a szupravezető alapú rendszerek. A geopolitikai tényezők, mint az Amerika és Kína közt kialakulható kereskedelmi háború, korlátozhatja az export lehetőségeket, így ronthatja a hardverfejlesztést. Nem szeretném azonban ezeket a vállalatokat haszontalan pénznyelőknek sem titulálni, hiszen az AI-vállalatok is veszteségesen működnek, és modelljeik mégis teljesen felforgatták a világot. Az Egyesült Államok és az Európai Unió hatalmas összegekkel támogatnak több száz kutatási projektet. Mindemellett természetesen Kína is hatalmas forrásokat fordít a kvantumkommunikációra és szenzorokra, mára már több kvantuminternet-kísérletet is lefolytatva, ezekről azonban jóval kevesebb információ áll rendelkezésünkre.
Számos ún. „Pure play quantum computing” részvény az elmúlt időszakban hatalmas ralikat látott, egészen egy hónappal ezelőttig, amikor is sokan túlértékeltnek minősítették őket, valamint profitot realizáltak bennük. A potenciál ezekben a cégekben nem kérdéses, azonban azt, hogy ki emelkedhet ki közülük bajnokként és nőhet óriássá – a technológia kezdeti fázisának is köszönhetően – homály fedi.
A jövőben a technológia birtoklása és megértése nemcsak tudományos, hanem geopolitikai és gazdasági előnyt is jelenthet. A forradalomra azonban várnunk kell; a legtöbb szakértő szerint 5-10 éven belül várható a valódi, ipari mértékű áttörés. Nem kizárt, hogy ahogy az AI is egy évtizeddel ezelőtt csupán egy kutatási terület volt és mára minden iparág alapvető részévé vált, úgy a kvantumtechnológia is hasonló utat járhat be.
Szabályozási kihívások
A technológia térnyerése etikai dilemmákat vet fel, elsősorban a kriptográfia területén, ahol a Shor-algoritmus potenciálisan feltörheti a jelenlegi RSA-alapú titkosításokat, veszélyeztetve a globális adatbiztonságot. Konkrét szabályozással nem találkoztak még a quantumszámítógép vagy modell fejlesztők, azonban a fentebb említett EU Quantum Flagshup programja is euro milliárdokat fektet be a technológia etikus felhasználásába és a kvantumbiztos algoritmusok fejlesztésére.
A valódi kérdés nem az, hogy lesz-e mindennapos kvantumszámítógép, hanem az, ki lesz rá készen, amikor ez bekövetkezik.
A cikk a Világgazdaság oldalán jelent meg először.
Jogi nyilatkozat
A jelen dokumentumot a Gránit Alapkezelő Zrt. (székhely: 1134 Budapest, Váci út 17.; cégjegyzékszám: 01-10-046307) készítette, tájékoztató marketing jelleggel, így a dokumentum nem a befektetéssel kapcsolatos kutatás függetlenségének előmozdítását célzó jogi követelményeknek megfelelően készült. Továbbá a befektetéssel kapcsolatos kutatás terjesztését megelőző kereskedésre vonatkozó tiltással nem érintett. Jelen dokumentum nem minősül befektetési elemzésnek vagy befektetési tanácsadásnak. A feltüntetett adatok minden esetben a múltra vonatkoznak és a múltbeli teljesítmény nem megbízható mutatója a jövőbeli eredményeknek. A befektetési döntést minden befektetőnek saját döntése alapján, saját felelősségre kell meghoznia.
