A Delta Air Lines a légitársaságok közül elsőként az IBM kvantumszámítógépein fejleszt új területeket felfedező szolgáltatásokat, hogy utasainak és alkalmazottainak is élvezetesebbé és stresszmentesebbé tegye az utazással töltött nap egészét, jelentette be a két vállalat januárban, ahogyan arról mi is hírt adtunk előző lapszámunk CES-összefoglalójában. A Delta egyúttal csatlakozott az IBM Q Network száznál több szervezeti tagot számláló hálózatához, amelyben az autó- és energiaipar, az elektronika és a pénzügyi szolgáltatások nagyvállalati szereplői, egyetemek és kutatóintézetek, valamint startup-cégek fejlesztenek üzleti alkalmazásokat a gyártó kvantumszámítógépein az anyag- és gyógyszerkutatás, a gyártásoptimalizálás és a logisztika, valamint a kockázat- és a szerkezetelemzés problémáinak megoldására.
Közismert például, hogy az elektromos járművek leggyengébb pontja az akkumulátor, amelynek kapacitása és töltési sebessége nagyban befolyásolja a felhasználó élményét, egyáltalán a gyakorlati használhatóságot. A Q Network tagjaként a Daimler AG, a Mercedes-Benz anyavállalata az IBM kvantumszámítógépén kísérletezik újfajta akkumulátorok fejlesztésével, és nemrégiben áttörést ért el a lítiumot tartalmazó molekulák viselkedésének pontos modellezésében. A projekten dolgozó kutatók szerint ezzel egy lépéssel közelebb kerültünk a lítium-kén (Li-S) akkumulátorok megjelenéséhez, amelyek nemcsak az elektromos eszközök két töltés közti üzemidejét fogják meghosszabbítani, hanem gyártásuk is olcsóbb lesz, mint a jelenlegi akksik előállítása.
A kvantumszámítógépek rendkívül érzékeny, zajos rendszerek, amelyeket a külső hatások - például a hőmérséklet emelkedése - könnyen kizökkentenek kvantumállapotukból, még mielőtt értelmezhető számítást végeztek volna, ezért a Q Network akadémiai tagjai közül több, a Georgia Tech műszaki egyetem és a Los Alamos nemzeti laboratórium is olyan módszereket fejleszt, amelyek segítenek a mai kvantumszámítógépekben jelentkező hibaminták megértésében, a megelőzési stratégiák és a jövőbeni, ellenállóbb architektúrák kifejlesztésében. A Los Alamos laboratórium nyári iskolát is szervez, amelyben a hallgatók kvantumszámítógépes projekteken dolgoznak.
Csúcstechnológiás vezérlő elektronikát fejleszt kvantumszámítógépekhez a hálózat további tagja, a Zurich Instruments. A svájci start-up Quantum Computing Control System néven elkészítette a világ első, kereskedelmi forgalomban kapható vezérlőrendszerét is az új architektúrához, amely a magasabb szintű kvantumalgoritmusokat a fizikai qubit-implementációkkal kapcsolja össze, és ezt az IBM technológiájával is integrálni fogja.
Q System One Németországban
A Q Network tagjaként a szervezetek hozzáférnek az IBM kvantumszámítógépes szakértelméhez és erőforrásaihoz, a nyílt forráskódú - Python-alapú - Qiskit keretrendszerhez és fejlesztőeszközökhöz, valamint a gyártó felhőben elérhető kvantumszámítógép-központjához. Az IBM Quantum Computation Centerben működik a világ tizenöt legfejlettebb, univerzális kvantumszámítógépe - közöttük a legnagyobb teljesítményű, 53 qubites rendszer is -, amelyet az akadémiai és a versenyszféra szereplői szabadon használhatnak gyakorlati alkalmazások fejlesztésére.
Négy éve indította ezt a programot az IBM, hogy a feldolgozási műveletek egy köréhez - például a számítógépes szimulációkhoz és optimalizáláshoz, a mesterséges intelligenciára épülő alkalmazásokhoz - eddig nem látott teljesítményt adó architektúrát a laboratóriumok elszigetelt világából kivigye, és a felhasználók kezébe adja. A Q Networkhöz csatlakozó vállalatok mellett 2016 óta több mint 200 ezer felhasználó végzett már több százmilliárd számítást az IBM kvantumrendszerein a felhőben, és a munkájuk eredményét bemutató tudományos publikációk száma is meghaladja a kétszázat.
Hamarosan még gyorsabb ütemben bővülhet a kvantumszámítógépek felhasználói tábora, mivel az IBM nemrég bejelentette, hogy Q System One rendszerét az Egyesült Államok határain kívül is telepíti, elsőként Németországban és Japánban, a Fraunhofer Társasággal, valamint a Tokiói Egyetemmel együttműködve. Mindkét kezdeményezés a kvantumközösség és -kompetenciák országos erősítését, a technológiával összefüggő kutatás és oktatás előmozdítását, az új gazdasági lehetőségek feltárását célozza az egyetemek, az iparági és a kormányzati szereplők részvételével.
A német kormány külön programot indított kvantumtechnológiára épülő piacképes alkalmazások fejlesztésére, amit idén és jövőre összesen 650 millió euróval támogat. Az alkalmazott kutatásokkal foglalkozó Fraunhofer Intézetnél telepített Q System One is ebbe a stratégiába illeszkedik, ugyanakkor a rendszer, amely az IBM tulajdonában és felügyelete alatt marad, egyben a Q Network európai csomópontja lesz. A német kormány kiemelten fontosnak tartja, hogy az ország gazdaságában jelentős szerephez jutó kis- és középvállalatok számára is a kvantumszámítógépek lehetőségeit kiaknázó alkalmazások készüljenek.
Vállalati kvantumstratégia öt lépésben
Figyelembe véve a technológia fejlődését és a felhasználói tábor bővülését, a kvantumkorszak hamarabb beköszönt az üzlet világában, mint azt sok vezető hinné, figyelmeztet fehér könyvében (Coming soon to your business - Quantum computing) az IBM Institute for Business Value. A komplex problémák megoldására termett kvantumszámítógépek számos iparág ellátási láncát fogják átalakítani, és a változás nemcsak gyökeres, hanem nagyon gyors is lehet. Míg egy hagyományos architektúrájú számítógép elméleti teljesítményének megduplázásához tranzisztorainak számát is szükséges megkettőzni, addig a kvantumszámítógépeknél - bizonyos alkalmazások esetében - ehhez elegendő egyetlen qubit hozzáadása. Olyan pörgést vetít ez előre, amelyben még azok a vállalatok is egy szempillantás alatt a sereghajtók között találhatják magukat, amelyek egyébként az új technológia alkalmazásában élenjáró szereplők gyors követésére rendezkednének be.
Itt az ideje, hogy a szervezetek hozzálássanak kvantumkompetenciáik kiépítéséhez, ami viszont nem megy egyik napról a másikra - mutat rá az IBM IBV, és a stratégia felépítéséhez, gyakorlatba ültetéséhez öt intézkedést tanácsol.
Kiindulásképpen a vállalat jelölje ki kvantumbajnokait, azokat a szakembereket, akik az új technológia megismerését és lehetséges üzleti hatásának megértését kapják feladatul. Miután felkészültek, ők művelik ki a szervezetet a témában, a felsővezetőkkel kezdve a munkát, és segítenek összehangolni a folyamatot az üzlet stratégiai céljaival. Következő lépésként a vállalat kiválasztja azokat a speciális területeket, amelyeken a kvantumszámítógépek a leggyorsabban a legnagyobb versenyelőnyhöz juttathatják az üzletet - legyen az például a termékinnováció vagy az ellátási lánc optimalizálása. Indulhat az alkalmazásfejlesztés, amelyet a kvantumbajnokok is figyelemmel kísérnek, hogy megítéljék, melyik projekt mikor érett az éles bevezetésre.
Fontos, hogy eközben a kvantumbajnokok és mindazok a kollégák, akik részt vesznek a projektekben, valódi kvantumszámítógépekkel dolgozzanak. A vállalat csak így érezhet rá, hogy egy adott üzleti kihívást pontosan milyen kvantummegoldással válaszolhat meg a legjobban, és azt miként kezelheti meglévő informatikai környezetében. Üzleti problémája válogatja, hogy mely kvantummegoldás fog működni, ezért érdemes a kiemelt fontosságú használati esetekre összpontosítani, amelyekben a hagyományos számítógépek nem vethetők be kellő hatékonysággal. Könnyebben mehet mindez, ha a vállalat csatlakozik egy kvantumközösséghez, amely jobb hozzáférést ad a technológiai infrastruktúrához, a fejlődő iparági alkalmazásokhoz és a gyarapodó tudáshoz, tapasztalatokhoz is.
Hasznos, ha ütemtervet is kidolgoz a vállalat kvantumfejlesztéseihez, azonban az IBM IBV szerint helyesen teszi, ha a jövőt illetően rugalmas marad. A kvantumszámítógépek rohamosan fejlődnek, ezért olyan technológiákra és fejlesztőeszközökre célszerű építeni, amelyek köré szélesebb ökoszisztéma épül, iparági szabvánnyá válnak. Fel kell viszont készülni arra, hogy az újabb áttörések miatt változtatni kell majd a fejlesztés folyamatain, beleértve az ökoszisztéma-partnerek cseréjét is. Idővel persze a vállalat igényei is fejlődni fognak, mert egyre jobban érti majd, hogy mely üzleti problémáira adják a legjobb megoldást a kvantumszámítógépes alkalmazások.
