Wykorzystanie komputerów kwantowych może być źródłem przewagi ekonomicznej w biznesie, nawet gdy zastosujemy je do obliczeń, z którymi radzą sobie klasyczne maszyny.
Wyobraź sobie, że koncern farmaceutyczny mógłby skrócić znacząco proces pracy nad innowacyjnymi lekami. Dzięki temu udałoby się prowadzić badania nad większą liczbą produktów, byłoby mniej ślepych zaułków w procesie poszukiwania i rozwoju nowych leków, a do tego farmaceutyki trafiałyby na rynek znacznie szybciej, na czym skorzystałyby miliony ludzi na całym świecie.
Albo wyobraź sobie, że firma logistyczna mogłaby dynamicznie zarządzać trasami swojej floty złożonej z tysięcy ciężarówek. Oznaczałoby to nie tylko zdolność do przetworzenia niewyobrażalnej liczby zmiennych, by elastycznie dostosowywać się do nowych możliwości lub ograniczeń. Taka firma mogłaby szybciej dostarczać do sklepów świeższe produkty, jednocześnie redukując ilość emitowanego dwutlenku węgla.
Komputery kwantowe mogą przyczynić się do urzeczywistnienia tych oraz wielu innych wizji. I właśnie dlatego firmy technologiczne, prywatni inwestorzy oraz rządy państw inwestują potężne środki finansowe we wspieranie start‑upów zajmujących się obliczeniami kwantowymi. Duża część środowiska zajmującego się badaniami nad rozwojem tej technologii koncentruje się na wykazaniu tak zwanej przewagi kwantowej (quantum advantage), która oznacza, że komputer kwantowy jest w stanie przeprowadzić nawet najbardziej arbitralne obliczenie, niemożliwe do wykonania za pomocą klasycznego komputera zapisującego dane w systemie binarnym (zobacz ramkę Kwantowy słowniczek). Tysiące razy szybsze działanie komputerów kwantowych może wygenerować ogromną wartość ekonomiczną, o ile same obliczenia i ich rezultaty będą faktycznie przydatne dla organizacji.
Jednak wysoki koszt budowy komputerów kwantowych w połączeniu z ciągłym postępem w dziedzinie klasycznych maszyn powoduje, że realna komercyjna wartość obliczeń kwantowych nie zostanie dostrzeżona ani zrealizowana, jeżeli naukowcy i inwestorzy nie zaczną koncentrować się na poszukiwaniu czegoś, co postanowiliśmy określić mianem kwantowej przewagi ekonomicznej (quantum economic advantage). Organizacja może osiągnąć taką przewagę, kiedy komputer kwantowy dostarczy jej adekwatne i aktualne z biznesowego punktu widzenia rozwiązanie, nawet jeżeli zrobi to tylko trochę szybciej niż komputer klasyczny, albo kiedy wyniki obliczeń kwantowych przyniosą obiecujące rezultaty, które różnią się od tych wygenerowanych w tradycyjnym procesie obliczeniowym.
Dlaczego kwantowa przewaga ekonomiczna ma znaczenie
W 2019 roku zespół pionierów Google’a pod przewodnictwem Johna Martinisa zdobył ogólnoświatowy rozgłos, kiedy opracowana przez niego maszyna kwantowa w ciągu kilkudziesięciu sekund wykonała obliczenie (analizę porównawczą metodą entropii krzyżowej – cross‑entropy benchmarking), które klasycznemu komputerowi zajęłoby kilkadziesiąt tysięcy lat. O swojej przewadze kwantowej donoszą także inne firmy, między innymi start‑up Xanadu, którego naukowcom niedawno udało się zrealizować precyzyjnie zdefiniowane zadanie obliczeniowe (gaussowskie próbkowanie bozonu – Gaussian boson sampling) w czasie poniżej jednej sekundy, podczas gdy klasyczny komputer zmagałby się z nim ponad 9 tysięcy lat.
Setki opublikowanych prac naukowych i wiele najlepszych umysłów koncentruje się obecnie na podobnych ILUSTRACJA: ANDY POTTS przykładach przewagi kwantowej. Za każdym razem, gdy udaje im się tę przewagę udowodnić, mamy do czynienia z kolejnym kamieniem milowym w rozwoju komputerów kwantowych. Jednak te działania zwykle dotyczą obliczeń, które są mało przydatne do rozwiązywania problemów typowych dla firm, więc menedżerowie mogą odnieść wrażenie, że technologia ta nie jest jeszcze gotowa ani ekonomicznie opłacalna do zastosowania jej w biznesie. My natomiast twierdzimy, że obliczenia kwantowe nie muszą dostarczać przewagi kwantowej, by były użyteczne komercyjnie; wystarczy tylko, że są w stanie zaoferować rozwiązania odmienne od tych generowanych przez klasyczne komputery lub uczynić to szybciej. Każde przyspieszenie dzięki zastosowaniu tej technologii to szansa na uzyskanie kwantowej przewagi ekonomicznej (zobacz ramkę Świat kwantowej przewagi ekonomicznej).
