A kvantumszámítást gyakran úgy írják le, mint ami teljesen megváltoztatja az iparágak jelentős részét. Ön szerint hogyan fogja átalakítani a társadalmat és a kódolási környezetet ez a technológia az elkövetkező évtizedekben?

Bár ma már hozzáférünk valódi kvantumszámítógépekhez, ezek még nem képesek nagyméretű problémák kezelésére. Néhány éven belül azonban, talán már két éven belül, már hatékonyan lehet majd használni őket. Az első példák a gyógyszeriparban, illetve vegyiparban várhatók, ahol a technológia használatával felgyorsíthatják a kutatásokat, ez különösen a korai fázisokban jelenthet óriási segítséget, és nem utolsó sorban időmegtakarítást.

Ugyanakkor létezik az úgynevezett „kvantuminspirált számítástechnika” is, amely a kvantumszámítást szimulálja. A vállalatok ezt már meglévő hardvereken is használhatják, hogy hatékonyabban oldjanak meg problémákat. A logisztikai vállalatok például 10 százalékkal hatékonyabban optimalizálhatják útvonalaikat, vagy a bankok legalább ugyanennyivel javíthatják a kockázati modelleket, szemben azzal, hogy ma a klasszikus módszerekkel csak 1 százalékos javulást tudnak kicsikarni.

Az energiahálózatokban például a vállalatok ezt a technológiát a szélturbinák jobb elhelyezésére használhatják. A turbinák optimális elhelyezése kritikus fontosságú, mivel drágák, és mindegyikből a maximális hatékonyságot szeretnénk kihozni. A kvantummatematika már javítja az ilyen jellegű számításokat, és a meglévő hardvereken, például a Microsoft Azure Quantum Cloudon is elvégezhető, anélkül, hogy speciális hardverre lenne szükség.

Kapcsolódó

Hogyan alkalmazható a kvantumszámítás kifejezetten a bankszektorban?

A banki szektorban az egyik tipikus felhasználási terület a megfelelő árazási pontok megtalálása, amelyeket gyakran „Monte Carlo szimulációkkal” végeznek. Ezek a szimulációk optimalizálják a portfóliókat azáltal, hogy kiegyensúlyozzák a hozamot és a kockázatot. A hagyományos módszerek korlátja, hogy egyszerre csak bizonyos számú eszközt tudnak kezelni. A kvantuminspirált számítástechnika viszont több mint 100 ezer eszköz kezelésére képes, ami sokkal hatékonyabb kockázati szimulációkat eredményez.

A bankoknak például tartalékokat kell fenntartaniuk a kockázatok enyhítése érdekében, és ezt értékelés-alapú szimulációkkal határozzák meg. A kvantuminspirált módszerekkel már bemutattuk ezt európai bankokkal végzett projektekben, ahol jelentős mértékben csökkentették a szükséges tartalékokat, megteremtve annak lehetőségét, hogy jelentős mennyiségű tőkét szabadítsanak fel – egyes esetekben akár egymilliárd eurót is.

Jelentősen átalakíthatja tehát a banki szektor ezen részét a kvantum-technika. Tudna példát mondani, hogyan használják a kvantumszámítást más iparágakban?

A kvantumalapú számítástechnika megvalósítási ára a kisebb vállalkozások számára is elérhetővé teszi azt. Egy nagy koppenhágai taxiszolgáltató például a kvantumalapú számítástechnikát használta a hálózat optimalizálására, és ezáltal optimalizálta a taxik mozgását, ami alacsonyabb átlagos távolságot eredményezett az ügyfelektől, és ezáltal alacsonyabb energiafelhasználást és szén-dioxid-kibocsátást.

Egy másik terület a hálózatok optimalizálása, például amikor a telekommunikációs cégek 5G-hálózatokat vezetnek be. A KPMG Dániánál csapatommal segítettünk egy európai távközlési cégnek, hogy legalább 10 százalékkal csökkentsék a hálózati költségeket, évi 30 millió eurót megtakarítva. A kvantummatematika lehetővé teszi, hogy sokkal hatékonyabban optimalizáljuk a nagyszabású rendszereket, mint a jelenlegi módszerek.

Javíthatja a kvantumszámítástechnika az olyan iparágakat is, mint a közlekedés és az energia?

Abszolút. A közlekedésben, például a vasutaknál, kvantuminspirált megoldásokat lehet alkalmazni a vonatok menetrendjének jobb ütemezésére és a hálózat optimalizálására. Ez kritikus, amikor váratlan zavarok, például balesetek történnek a pályán. A kvantumos megoldások valós időben képesek újraszámolni az útvonalakat, minimalizálva a késéseket.

Az energiaszektorban, akár szélerőművek, akár napelemek kezelésénél, a kvantumszámítástechnika optimalizálhatja az energiaelosztást, hatékonyabbá téve a hálózatokat. Még az olaj- és gáziparban is a kvantummatematika segíthet finomhangolni a fúrási műveleteket, biztosítva, hogy a lehető legnagyobb hatékonysággal és környezetbarát módon történjen a kitermelés.

Ez az előny nemcsak gyorsabb, hanem összetettebb számításokat is jelent. Ma a legtöbb vállalat csak kis részeket tud optimalizálni egy problémából. A kvantumszámítástechnika viszont sokkal nagyobb és bonyolultabb adatállományokat tud kezelni, ami jelentős lehetőségeket nyit meg például a várostervezésben vagy a vasúti hálózatok kialakításában.

Említette a gyógyszeripari vállalatokat. Mekkora fejlődés jöhet az elkövetkező években ebben az ágazatban?

A gyógyszeripari vállalatok is profitálhatnak a kvantumszimulációkból, különösen a fehérjék feltekerésének és a molekuláris kölcsönhatásoknak a szimulációja során. Ez sokkal gyorsabbá teheti az új gyógyszerek felfedezését, akár évekről hetekre rövidítve a fejlesztési időt. Bár ehhez fejlettebb kvantumhardverekre van szükség, a következő néhány évben jelentős előrelépésre számítunk, és már most is folynak kisléptékű kísérletek.

A kvantumszámítással kapcsolatban az emberek gyakran aggódnak az adatbiztonság miatt. Tényleg van okunk félni?

A biztonság jogos aggodalom, de a kvantumszámítástechnika valójában sokkal inkább a megoldás része lehet. A kvantumszámítógépek számos mai kriptográfiai kódot képesek lesznek feltörni, létezik egy másik kvantumtechnológia, a kvantumkulcs-elosztás (quantum key distribution), amely képes az adatok védelmére. A bankszektorban már ma is használják az adatátvitel biztosítására. A kvantumszámítógépekkel néhány meglévő titkosítási módszer percek alatt feltörhető lenne, de a kvantumkommunikáció megoldást kínálhat.

A kvantumkulcs-elosztás kvantumkommunikációt használ a titkosítási kulcsok biztonságos továbbítására. Ennek előnye, hogy ha valaki megpróbálja lehallgatni ezeket a kvantumkulcsokat, akkor a mérés aktusa megváltoztatja az állapotukat, így a lehallgatás kimutathatóvá válik. Egy európai banknál kísérleti jelleggel létre hoztunk egy ilyen rendszert, Kínában pedig több mint 10 ezer kilométer hosszú kvantumbiztosított internetet épített ki az elmúlt években.

Vannak erre vonatkozó szabályozások?

Az Egyesült Államok kormánya nagyon komolyan veszi ezt. 2022 decemberében Joe Biden elnök aláírta a törvényt, amely megköveteli, hogy az amerikai közszféra adatbázisai készüljenek fel a kvantumszámítás utáni kriptográfiára. Ennek oka, hogy a kvantumszámítógépek hamarosan képesek lesznek feltörni a jelenlegi titkosítási módszereket.

A CIA tisztában van azzal, hogy az olyan országok, mint például Kína, mennyire fejlettek ezen a területen. Olyan rendszereket fejlesztenek, amelyek biztosítják, hogy amikor a kvantumszámítógépek képesek lesznek feltörni a mai titkosítást, a kritikus adatok biztonságban maradjanak, de egyetlen európai kormány sem követelte még egyértelműen, hogy védekezzenek e fenyegetés ellen..

Milyen szerepet játszik a kvantumszámítástechnika a mesterséges intelligenciában (AI)?

A kvantumszámítástechnika óriási potenciállal rendelkezik az AI területén, különösen a neurális hálózatok tanításában. Néhány évvel ezelőtt a Microsoft Koppenhágában végzett egy kísérletet, amely során kvantumszámítást használtak egy neurális hálózat tanítására, ezerszer gyorsabb volt a hagyományos módszereknél.

Ez a sebességnövekedés jelentős energiamegtakarítással is jár, ami fontos, mivel az AI-modellek egyre összetettebbé válnak, és több számítási teljesítményt igényelnek. Még a mai energiaigényes kvantumrendszerek mellett is jelentős energiamegtakarítás érhető el.

A kvantumszámítástechnika még mindig több évnyi távolságra van attól, hogy a mindennapi gyakorlat része legyen a vállalatoknál?

Nem feltétlenül. Sokan azt gondolják, hogy a kvantumszámítástechnika 10-15 évre van a gyakorlati alkalmazástól, de ez nem feltétlen igaz. Miközben a nagyméretű kvantumhardverek még fejlesztés alatt állnak, a kvantuminspirált számítástechnika már itt van, és sok specifikus problémát sokkal hatékonyabban képes megoldani, mint a hagyományos számítógépek.

Mennyire költséges a kvantumszámítástechnikai megoldások bevezetése?

Olcsóbb, mint sokan gondolnák. Például körülbelül 50 ezer euróért egy vállalat elvégeztethet egy „kvantumszkennelést”, hogy meghatározza, hogy problémáik megoldhatók-e kvantuminspirált megoldásokkal.

Körülbelül 100 ezer euróért összehasonlíthatják ezeket a megoldásokat a jelenlegi módszereikkel. A teljes körű megvalósítás költsége a rendszer összetettségétől függ, de néhány százezer eurótól kezdve több millióig is terjedhet, a rendszer méretétől függően.

Ugyanakkor a működési költségek megtakarítása – mint például a taxitársaságnál elért 24 százalékos csökkenés – gyakran igazolja a befektetést. Jól mutatja a technológia költséghatékonyságát, hogy egy taxitársaság is megengedheti magának a bevezetését.

Tudna mondani néhány vállalatot, amelyek élen járnak a kvantumszámítástechnika bevezetésében? Milyen hatása lehet a technológia széleskörű elterjedésének?

Sok jelentős szereplő már most belevetette magát a kvantumszámítástechnikába, ráadásul a fejlődés gyorsabb, mint gondoltuk. Az olyan vállalatok, mint a JP Morgan, a Goldman Sachs és más nagy európai bankok aktívan kutatják ezeket a technológiákat, és aktívan bele is fektetnek ezekbe. Az IBM és a Microsoft szintén jelentős befektetéseket eszközölnek, utóbbi például saját kvantumszámítógépet is épít Koppenhágában.

Már most is látunk valós alkalmazásokat, különösen Európában és az Egyesült Államokban, bár az olyan régiókban, mint például Kelet-Európa, még további elfogadásra van szükség. Tíz éven belül a kvantumszámítástechnika központi szerepet tölthet be olyan iparágakban, mint a gyógyszeripar vagy a logisztika, gyorsabban és hatékonyabban oldva meg bonyolult problémákat, mint ahogy azt ma el tudjuk képzelni.

Hogyan látja a kvantumszámítástechnika fejlődését, mire számíthatunk a következő években?

A következő évtizedben valószínűleg jelentős hatást fogunk látni az olyan iparágakban, mint az energiaipar, a logisztika és a bankszektor, mivel ezek a technológiák egyre inkább beépülnek a mindennapi működésbe. És ki tudja, 2030-ra talán már teljesen működőképes nagyméretű kvantumszámítógépeket is használunk majd.

Szeretném hangsúlyozni, hogy a kvantumtechnológia nemcsak a számítástechnikáról szól, hanem a kommunikációról és a biztonságról is. Ahogy a kvantumszámítógépek fejlettebbé válnak, olyan problémákat is megoldanak majd, amelyekre még nem is gondoltunk, így kulcsfontosságú eszközzé válnak az iparágak jövőjében.