Как квантовая революция повлияет на образование и бизнес-среду

Заявление Google о достижении квантового превосходства MIT включил в топ-10 прорывных технологий 2020 года. Началась квантовая гонка. Глобальные ИТ-корпорации и ведущие страны инвестируют в исследования и разработку квантовых вычислительных машин миллиарды долларов. Первый, кому удастся вывести квантовый компьютер в массовое использование, будет иметь существенное экономическое и стратегическое преимущества. Пока еще уникальные технологии не вышли за пределы лабораторий, важно узнать о них больше, чтобы понимать, как нововведения повлияют на вашу отрасль.

Квантовый компьютер может работать в тысячи раз быстрее обычного. Например, если простой компьютер будет «думать» над решением задачи год, то квантовый справится с ней за несколько часов. Для достижения результата он не перебирает последовательно комбинации, а определяет наиболее вероятное из всех решений. По эффективности квантовый компьютер может превзойти самый совершенный из современных суперкомпьютеров.

Кроме того, квантовые компьютеры не подчиняются действию Закона Мура, поэтому именно они могут поддержать дальнейшее развитие цифровизации.

Инновации и искусственный интеллект в образовании

Несмотря на значительный прогресс, которого удалось достичь в работе с искусственным интеллектом, он пока обучается медленно. Вариативность мышления квантового компьютера сможет ускорить его развитие в тысячи раз. При этом квантовые алгоритмы позволят нейросетям принимать сложные решения, основанные на проигрывании разных сценариев.

Не исключено, что нейросеть сможет:

• Оценивать знания студентов на экзаменах и выставлять им оценки объективнее, чем преподаватели.

• Формировать карьерный трек человека и программу курсов на основе данных не только участников обучения, но и тех, кто пока еще не купил курс. Искусственный интеллект сможет проанализировать информацию, собранную за всю жизнь человека, например, оценки, спортивные и творческие достижения, хобби, реакции на прочитанные книги и просмотренные фильмы, музыкальные предпочтения и так далее. Анализ ляжет в основу карьерной стратегии человека.

• Просчитывать не только направления для развития, но и перспективы на той или иной должности.

• Предлагать компаниям и бизнес-школам актуальные направления для разработки программ развития сотрудников.

Работа с базами данных и финансовая аналитика

В одной из публикаций Deloitte отмечается, что многие компании в принятии решений используют лишь небольшой процент данных, которые они собирают или могут накопить. Остальная информация пассивно хранится на серверах. Во многом это происходит потому, что мощности современных компьютеров недостаточно, чтобы выполнять трудоемкие операции с большими массивами данных. Квантовые компьютеры решат эту проблему.

Одно из главных направлений, где они будут полезны, — финансовое моделирование. Несмотря на то что разработано немало инструментов для брокеров и частных инвесторов, торговля активами все еще сопровождается высоким уровнем неопределенности. С помощью квантового компьютера, созданного для работы в условиях вероятностей, можно будет просчитывать результаты в бесконечном множестве сценариев развития событий.

Снижение логистических издержек

Один из самых перспективных способов использования квантового компьютера — «задача коммивояжера», которую пока не может решить ни один из известных современных ПК. Суть задачи заключается в построении оптимального пути среди многих точек с финишем в исходном месте. В идеальном маршруте промежуточные пункты должны повторяться только один раз. Решение задачи коммивояжера навсегда изменит отрасль логистики. Бизнес значительно улучшит навигацию и снизит транспортные и другие издержки.

Поиск новых товаров

Квантовый компьютер сможет просчитать окупаемость и риски бизнеса до того, как он будет открыт. А также поможет создать новые товары, аналогов которых не существовало. Спрос и предложение на такие «продукты будущего» сформирует новые сектора рынка. Перед предпринимателями откроется «голубой океан».

Наиболее перспективными направлениями для создания новых технологий считаются медицина и материаловедение. Например, благодаря способности квантового компьютера можно делать мгновенные сложные вычисления, процесс разработки и тестирования новых лекарств и вакцин будет занимать не десять лет, а несколько месяцев. 

Также активно обсуждаются перспективы создания уникальных материалов, которые можно использовать в строительстве, текстильной промышленности, кораблестроении и многих других отраслях.

Кому реально нужен будет квантовый компьютер

Вряд ли квантовый компьютер когда-нибудь появится на столе каждого человека. На повседневном уровне просто нет задач, которые требовали бы таких серьезных и дорогостоящих вычислительных возможностей.

Основная масса компаний для решения своих персональных задач будет приобретать временный доступ к квантовым мощностям, которыми располагают ИТ-гиганты и центры обработки/хранения данных. Что окажется, несомненно, менее затратно, чем покупка собственного оборудования.

Перспективы появления

Некоторые аналитики прогнозируют, что появление квантовых компьютеров — дело ближайшего десятилетия. Пока что образцы закупают только самые крупные корпорации, чтобы изучать новые технологии. Чтобы перейти к массовому производству нужно добиться стабильной работы устройств. Одновременно с улучшением «железа» ученые трудятся над созданием квантовых алгоритмов для этих машин. О серьезности перспектив намекает компания Microsoft, которая открыла облачный доступ к квантовому компьютеру для всех пользователей.

Что делать сейчас

Лучше начать подготовку к квантовой революции заранее, чтобы не оказаться за бортом истории. Сейчас можно действовать по двум глобальным направлениям: изучение перспектив и информационная безопасность.

Работа с перспективами

• Следите за прогрессом в развитии квантовых компьютеров.

• Изучайте их возможности.

• Придумывайте реальные и фантастические сценарии использования новой технологии в вашем бизнесе.

Работа с информационной безопасностью

Сегодня со взломом многих алгоритмов шифрования, которыми защищены наши данные, не может справиться даже суперкомпьютер. Но с помощью квантового компьютера на расшифровку данных потребуется несколько минут. В руках злоумышленников такой мощный инструмент может произвести разрушительный эффект: к ним попадет не только персональная информация, но и доступ ко всем цифровым системам, которые управляются дистанционно или действуют автоматически. При этом «прочитаны» могут быть даже те данные, которые были перехвачены и накоплены ранее.

Сегодня квантовая криптография опережает развитие квантовых компьютеров. Ученые создают алгоритмы и «железо» для защиты данных в условиях изменившегося мира. Поэтому для ИТ-отделов и частных ИТ-специалистов будет полезным более подробно изучить принципы действия квантовых алгоритмов и внести дополнения в стратегию информационной безопасности компании.