Технологичните гиганти Amazon, IBM, Google, Intel и Microsoft работят по квантова технология, както и различни други компании като Rigetti, IonQ, Quantum Computing Inc. и D-Wave Quantum Inc.

Най-новият участник в тази област е Nvidia, чийто главен изпълнителен директор Дженсън Хуанг обяви през март, че компанията ще изгради изследователски център за квантови изчисления в Бостън.

„Подемът на вълнението сега се дължи на сближаването на технологичния напредък, финансирането и по-ясните пътища към реални приложения“, казва пред CNBC Мат Ланджоне, управляващ директор и партньор в Boston Consulting Group. „По някои оценки правителствата по света са обещали повече от 50 милиарда долара за квантови технологии, сред които са и квантовите изчисления“.

Експертите казват, че квантовите изчисления имат потенциала да решават ефективно проблеми, които биха били трудни, ако не и невъзможни за класическите компютри, макар че това не означава, че технологията ще замени изцяло сегашните системи.

„Квантовите компютри всъщност ще стимулират повече класическите компютри, защото те много добре се допълват“, казва Ланджоне. „Бъдещите проблеми, които се решават от квантови компютри, всъщност винаги ще бъдат решавани от хибридни конфигурации, в които има класически компютър, изпълняващ частта от алгоритъма, в която е по-ефективен, и квантов компютър, изпълняващ частта от алгоритъма, в която той е по-ефективен“.

Дженсън Хуанг, квантовите компютри и изкуството да се извиниш (без да си промениш мнението)

Например, квантовите системи могат да бъдат по-ефективни за неща като разработване на нови лекарствени терапии или материали за по-добри батерии. Анализаторите на McKinsey and Company смятат, че четирите индустрии, които вероятно ще усетят най-рано икономическото въздействие на новата технология, са мобилността, химическата промишленост, финансовите услуги и науките за живота. Те могат да спечелят до 2 трилиона долара стойност до 2035 г.

„Това е нов клас изчисления, които според мен могат драматично да променят повечето аспекти на промишлеността, търговията и науката“, казва Питър Барет, основател и генерален партньор в компанията за рисков капитал Playground Global, която е и основен инвеститор в стартъпа за квантови изчисления PsiQuantum.

Въпреки огромния напредък в областта през последните години, квантовите компютри все още не са в състояние да решават проблеми в реалния свят.

С какво ще ни помогнат квантовите компютри

Квантовите компютри са готови да решат широк спектър от сложни проблеми в различни индустрии, променяйки подходите към предизвикателства в области като изкуствения интелект, финансите, здравеопазването и екологичната устойчивост.

Квантовите компютри могат ефективно да решават сложни оптимизационни проблеми, като например оптимизиране на вериги за доставки, финансови портфейли и транспортни потоци. Тази способност може да доведе до по-ефективна логистика, намаляване на разходите и по-добро разпределение на ресурсите.

От Rigetti до IBM: Топ 9 на компаниите за квантови изчисления за 2024

Криптографията и киберсигурност са друга област, в която се очаква квантовите компютри да изиграят решаваща роля. Те могат потенциално да разбият настоящите методи за криптиране, но също така могат да бъдат използвани за създаване на много по-сложни техники за криптиране, като по този начин се гарантира сигурно предаване и съхранение на данни.

Квантовите компютри могат да симулират сложни молекулярни взаимодействия, което е от решаващо значение за откриването и разработването на лекарства. Очаква се те да катализират пробиви в медицината и персонализираното лечение.

Технологията ще способства и за ускоряване на процеса по обучение на изкуствен интелект, което ще се отрази в секторите на автономните превозни средства и интелигентни домашни устройства.

Разработването на по-ефективни материали и процеси, които да намалят емисиите и подобрят технологиите за улавяне на въглерод, също са сред очакваните подобрения, които ще донесе квантовата технология.

Предизвикателства

Към днешна дата обаче пред квантовите технологии стоят редица предизвикателства, които възпрепятстват широкото им приемане и развитие.

Квантовите системи са податливи на декохеренция, при която взаимодействията с околната среда водят до загуба на квантовите свойства на кюбитите. Разработването на надеждни техники за коригиране на грешки е от съществено значение за поддържане на кохерентност и осигуряване на надеждни изчисления.

Технологичните гиганти задълбочават надпреварата си при квантовите чипове

Мащабирането на квантовите системи до хиляди кюбити при запазване на кохерентността и ниските нива на грешки също е основен проблем. Това е от решаващо значение за ефективното решаване на сложни проблеми.

Друг такъв е създаването на надежден и мащабируем квантов хардуер. Той е породен от чувствителността на кюбитите и необходимостта от специализирани материали и инфраструктура.

Не на последно място, квантовите алгоритми и софтуерни инструменти са все още в ранен стадий на разработка и изискват по-нататъшно развитие, за да се използват напълно възможностите им.

Сред останалите предизвикателства са:

• Високи разходи: Първоначалната инвестиция за инфраструктурата за квантови изчисления е значителна, което я прави недостъпна за много организации.

• Недостиг на работна ръка: Съществува значителен недостиг на квалифицирани специалисти в областта на квантовите изчисления, което забавя иновациите и внедряването.

• Ограничения във веригата за доставки: Наличието на критични материали и компоненти е ограничено, което може да попречи на растежа на индустрията.