Obliczenia kwantowe (informatyka kwantowa) to jedno z najpopularniejszych haseł technologicznych ostatnich lat – wydaje się jednak, że nie bez powodu. Komputery kwantowe są w stanie zaoferować wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej, co oznacza, że potencjalnie będą w stanie rozwiązywać problemy nierozwiązywalne w skończonym czasie nawet dla najpotężniejszych klasycznych superkomputerów, a niektóre klasy problemów pozostaną wręcz zarezerwowane wyłącznie dla nich (więcej na ten temat i ogólnie na temat rozwoju technologii kwantowej przeczytasz w artykule na DataScieneRobie.pl). Komputery kwantowe łączą osiągnięcia współczesnej informatyki i fizyki kwantowej z matematyką, aby przetwarzać informacje w sposób nieosiągalny dla komputera klasycznego.
Dalszy postęp w technologii budowy komputerów kwantowych i optymalizacji algorytmów kwantowych (w tym technik korekcji błędów) zrewolucjonizuje moc obliczeniową i wydajność, wywierając ogromny wpływ na wiele branż. Wiodące organizacje o zasięgu globalnym już teraz inwestują w lepsze poznanie możliwości, jakie oferuje lub zaoferuje w dającej się przewidzieć przyszłości technologia kwantowa. Przykładowo, szeroko rozumiana branża finansowa odczuje potencjalne korzyści z zastosowania komputerów kwantowych m.in. ze względu na ich potencjał w rozwiązywaniu złożonych problemów symulacyjnych. Branża farmaceutyczna (i szeroko rozumiana medycyna) dzięki komputerom kwantowym mogą skorzystać na rozwoju chemii obliczeniowej i doprowadzić do rozwoju tzw. medycyny spersonalizowanej. W marketingu możemy mieć do czynienia z prawdziwą rewolucją w obszarze hiperpersonalizacji, a w logistyce z optymalizacją łańcucha dostaw. Nowe materiały (także z grupy nadprzewodników) mogą całkowicie zrewolucjonizować wiele dziedzin naszego życia.
IDC prognozuje, że wydatki klientów na technologie kwantowe wzrosną z 1,1 mld dolarów w 2022 r. do 7,68 mld dolarów w 2027 r. Oznacza to pięcioletni średni roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) na poziomie 48,1%. Jednocześnie oczekuje, że inwestycje w rozwój technologii kwantowych będą rosły w średnim rocznym tempie wzrostu (CAGR) wynoszącym 11,5% w horyzoncie prognozy, osiągając prawie 16,4 mld dolarów do końca 2027 r.
Jak bardzo te prognozy okazują się nieprzesadzone i jak bardzo tego rodzaju inwestycje mają sens, pokazuje przykład JPMorgan Chase, który zainwestował dziesiątki milionów dolarów w Quntinuum (którego akcjonariuszem jest również NVIDIA) i zatrudnił ekspertów od technologii kwantowych, aby zbadać metody zabezpieczeń chroniące przed cyberatakami. Dziś Quantinuum może się poszczycić stworzeniem jednego z najprecyzyjniejszych komputerów kwantowych o nazwie Helios. Goldman Sachs, HSBC, Barclays, Wells Fargo, BNP Paribas i inne banki również publicznie ogłosiły lub potwierdziły swoje inwestycje i badania. Ale dlaczego? Co komputery kwantowe oferują bankowości?
- Zarządzanie ryzykiem – analiza dużych zbiorów danych w celu oceny ryzyka i zarządzania portfelami
- Bezpieczeństwo kryptograficzne – komputery kwantowe mogą z łatwością złamać obecne metody szyfrowania, banki badają więc szyfrowanie odporne na kwantowe algorytmy
- Handel algorytmiczny – sztuczna inteligencja kwantowa może przetwarzać informacje szybciej i dokładniej, co prowadzi do rozwoju bardziej zaawansowanych algorytmów tradingowych
- Symulacja rynku – modelowanie złożonych systemów finansowych i scenariuszy
- Wykrywanie oszustw – lepsze wykrywanie oszustw w czasie rzeczywistym dzięki przetwarzaniu danych na masową skalę
- Obsługa klienta – ulepszone przetwarzanie języka naturalnego
- Hiperpersonalizacja – w bankowości detalicznej
Rosnącą świadomość roli komputerów kwantowych w marketingu i hiperpersonalizacji (szczególnie wśród tych specjalistów, którzy mają już doświadczenie we wdrażaniu systemów klasy agentic AI) potwierdza również własne badanie SAS we współpracy z Coleman Parkes (por. Rysunek 1).
Rysunek 1
Bryan Harris, CTO w SAS, wypowiadając się na temat komputerów kwantowych, powiedział: „Komputery kwantowe będą częścią największych odkryć następnych 20 lat, są jak paliwo odrzutowe do podejmowania decyzji”. The Top 5 AI And Data Trends 2025
Właśnie dlatego misją SAS staje się uczynienie obliczeń kwantowych możliwie najbardziej intuicyjnymi, szybkimi i opłacalnymi, aby nasi klienci mogli szybciej osiągać wartości biznesowe. Środkiem do osiągnięcia tego celu stanie się kwantowa sztuczna inteligencja (quantum AI lub QAI), będąca połączenie sztucznej inteligencji jaką znamy z informatyką kwantową. Choć jesteśmy na wczesnym etapie rozwoju i użytkowania tej technologii, oferowana przez nią synergia ma potencjał zrewolucjonizowania świata, jaki dzisiaj znamy.
Quantum AI może znacznie przyspieszyć uczenie i wykonywanie modeli sztucznej inteligencji, prowadząc do szybszego pozyskiwania informacji i podejmowania decyzji. W branżach, w których czas ma naprawdę kluczowe znaczenie, takich jak opieka zdrowotna (opracowywanie leków i skutecznych terapii) czy finanse (ocena ryzyka, trading), ta szybkość jest nieoceniona. Wiele obecnych wyzwań w dziedzinie AI wiąże się ze skomplikowanymi zbiorami danych i nieliniowymi zależnościami, z którymi trudno sobie poradzić komputerom klasycznym. Kwantowa sztuczna inteligencja może sprostać tym wyzwaniom, umożliwiając znalezienie rozwiązań problemów, które wcześniej uznawano za nierozwiązywalne.
Z perspektywy SAS, pojawienie się kwantowej sztucznej inteligencji doskonale wpisuje się w nasze wieloletnie zaangażowanie w rozwój technologii analitycznych i sztucznej inteligencji. SAS inwestuje w badania mające na celu zbadanie, w jaki sposób algorytmy kwantowe mogą ulepszyć nasze istniejące modele sztucznej inteligencji, szczególnie w obszarach takich jak optymalizacja i analiza złożonych danych. Dostrzegamy również potencjalne zagrożenia związane z QAI, w tym kwestie związane z uprzedzeniami, prywatnością i cyberbezpieczeństwem, i angażujemy się – wspólnie z partnerami technologicznymi i naszymi Klientami – w rozwiązywanie tych problemów, dążąc do zapewnienia ulepszonej analityki przy jednoczesnym eliminowaniu związanego z tym ryzyka.
Rysunek 2
Podczas gdy duzi dostawcy hardware’u, tacy jak Google, IBM czy Microsoft (czy bardziej wyspecjalizowani w technologiach wyłącznie kwantowych jak Quantinuum), pracują nad zwiększeniem mocy obliczeniowych komputerów kwantowych, to – jak zauważa Bryan Harris – „Chociaż wciąż potrzeba znacznego postępu w zakresie komputerów kwantowych, zespoły badawczo-rozwojowe SAS badają hybrydowe architektury łączące komputery kwantowe i klasyczne, które przynoszą bardzo obiecujące rezultaty w zastosowaniach rzeczywistych, a klienci zaczynają to zauważać”. Jedno z możliwych podejść hybrydowych z wykorzystaniem dzisiejszej technologii SAS Viya przedstawiono na Rysunku 3.
Rysunek 3 Źródło: SAS
Dwuetapowe hybrydowe podejście do obliczeń kwantowych rozpoczyna się od przesłania problemu optymalizacji binarnej bez ograniczeń (QUBO) do solvera kwantowego. Solver kwantowy zwraca wiele rozwiązań (S) – zarówno dopuszczalnych (F), jak i niedopuszczalnych (IF) – o dobrej jakości. Rozwiązania dopuszczalne (F) są przekazywane do drugiego etapu, gdzie SAS® Viya® Optimization uruchamia dla każdego z nich jednocześnie klasyczny solver, co skutkuje znalezieniem jednego najlepszego rozwiązania.
Po więcej – stay tuned!
