Как квантовите компютри променят индустриите

Отговор дават от CB Insights:

Здравеопазване

Квантовите компютри могат да повлияят на здравеопазването по много начини. Google, например, наскоро обяви, че е използвала квантов компютър за симулиране на химическа реакция - крайъгълен камък за зараждащата се технология. Въпреки че и настоящите класически компютри могат да го моделират подобен процес, квантовите компютри на бъдещето трябва да могат да симулират сложни молекулярни взаимодействия много по-точно. В рамките на здравеопазването това може да помогне за по-бързо откриване на лекарства, като улесни прогнозирането на ефектите от тях.

Друга област, в която квантовите компютри вече променят медицината, е изследването на процеса на сгъване на протеини. Стартиращата компания ProteinQure вече използва такива възможности за предвиждане как протеините ще се сгънат в човешкото тяло. Това е изключително трудна задача за конвенционалните компютри.

Квантовите компютри биха могли да доведат и до по-добри подходи в персонализираната медицина, тъй като позволят по-бърз геномен анализ.

Фотограф: Pete Linforth

Source: Pixabay.com

Финанси

Финансовите анализатори често разчитат на изчислителни модели, които изграждат вероятности и предположения за начина, по който ще се представят пазарите и портфейлите. Квантовите компютри биха могли да помогнат за подобряването им чрез по-бърз анализ на данни, по-точни анализи и по-точно пресмятане на противоречащите си възможности. Те биха могли също така да помогнат за решаването на сложни проблеми, свързани със задачи като ограничаване на риска и откриване на измами.

Друга област на финансите, която квантовите компютри биха могли да променят, са "Експериментите Монте Карло" - симулация на вероятности, използвана за разбиране на въздействието на риска и несигурността в моделите за финансово прогнозиране. Още миналата година IBM публикува изследване на метод, който използва квантови алгоритми, за да изпревари конвенционалните симулации на Монте Карло за оценка на финансовия риск.

Киберсигурност

Киберсигурността е една от индустриите, които може да бъде променена в най-голяма степен от навлизането на квантовите изчисления. Мощните квантови компютри заплашват да разбият най-широко разпространените в днешно време криптографски техники, което би изложило на опасност както огромни масиви чувствителни данни, така и всяка електронна комуникация.

Тази перспектива се обуславя от Алгоритъма на Шор - квантов алгоритъм, който е теоретизиран през 90-те години и описва как подходящо мощен квантов компютър - който някои очакват да се появи около 2030 г. - може много бързо да намери простите множители на големи числа. Тази задача все още е изключително трудна за съвременните компютри.

Затова и доставчиците на киберсигурност трябва да се фокусират върху нови методи за криптиране, известни като "постквантова криптография", които се очаква да могат да се противопоставят на новите заплахи.

Блокчейн и криптовалути

Заплахата, която квантовите изчисления представляват за съвременното криптиране, се простират и до блокчейн технологията и криптовалутите - включително биткойн и етериум - които разчитат на квантово податливи протоколи за криптиране за извършване на транзакции. Въпреки че специфичните квантови заплахи за проекти, базирани на блокчейн, варират, потенциалните последици могат да бъдат сериозни.

Затова и редица играчи на този пазар, между които и водещите Bitcoin и Etherum, експериментират с квантово-устойчиви подходи за бъдещи итерации. Дори има създаден нов блокчейн протокол, наречен Quantum Resistant Ledger, който е специално проектиран да противодейства на квантовите компютри. Стартиращи компании като QuSecure и Qaisec, пък са се фокусирали изцяло върху квантово устойчиви блокчейн технологии за предприятията.

Квантово-устойчивите блокчейн мрежи ще трябва да изчакат развитието на пост-квантовите криптографски стандарти, но много организации вече мислят върху проблема.

Фотограф: Gerd Altmann

Source: Pixabay.com

Логистика

Квантовите компютри са добри в оптимизацията. На теория сложен оптимизационен проблем, който ще отнеме хиляди години на един суперкомпютър, може да бъде обработен от квантова система за няколко минути.

Като се имат предвид изключителните сложности и променливи, включени в международните корабни маршрути и организирането на веригите за доставки, квантовите изчисления биха могли да помогнат за справяне с редица логистични предизвикателства.

DHL вече анализират възможностите на квантовите компютри по отношение на оптимизирането на глобалните си маршрути за доставка. Компанията се надява да увеличи скоростта на своята услуга, като същевременно се адаптира по-бързо към промени като анулирани поръчки или разсрочени доставки.

В същото време, Volkswagen, в партньорство с D-Wave Systems, миналата година стартира пилотен проект за използване на квантови изчисления за оптимизиране на автобусните маршрути в Лисабон. От компанията коментират, че на всеки от участващите автобуси е назначен индивидуален маршрут, който се актуализира в реално време въз основа на променящите се условия на движение. Volkswagen заявява, че възнамерява да комерсиализира технологията в бъдеще.

Производство и индустриален дизайн

Квантовите компютри вече са и във фокуса на големите играчи в производството и промишления дизайн.

Airbus, например, създава звено за квантови изчисления още през 2015 г. и също така инвестира в стартъпа за квантов софтуер QC Ware и производителя на квантов компютър IonQ.

Други компании, включително Daimler и Samsung, вече използват квантови компютри, за да помогнат в изследването на нови материали за изграждане на по-добри батерии.

Според IBM именно тези пазари са едни от основните за нейните квантови разработки. Компанията акцентира върху области като науката за материалите, усъвършенствани анализи за контролни процеси и моделиране на риска като ключови приложения по отношение на космическата индустрия.