Сучасна економіка

Сучасна економіка розвивається зі швидкістю бітів, які оживляють комп'ютери. В основі цих машин знаходяться мікропроцесори, що працюють на основі простої та потужної двійкової системи. Від створення перших комп'ютерів, які займали цілі кімнати, до сьогоднішніх завдань, таких як написання документів, навчання штучного інтелекту та навіть відправка ракет у космос, ця система є основою цифрового світу. Але незабаром ця реальність може змінитися.

Квантові обчислення

Технологія, здатна трансформувати сучасні обчислювальні системи, — це квантові обчислення. Експерти сходяться на думці, що їхній розвиток принесе більші зміни в економіку, ніж сам штучний інтелект (ІІ). Це пояснюється не тільки прискоренням прогресу у дослідженні великих мовних моделей, таких як ChatGPT або Gemini, а й впливом на критичні сфери економіки: від оборони та промисловості до фінансів.

Microsoft заявляє про відкриття нового стану матерії, маджорани, що прискорить розробку стабільного квантового комп'ютера. Однак фізики закликають до обережності через невизначеність у достовірності цього відкриття. Ця новина знову розпалила дебати про те, наскільки близько науковий світ підійшов до створення функціонального, безпомилкового та легко відтворюваного квантового комп'ютера.

В Європі та інших регіонах спостерігається стрімкий прогрес, і деякі фахівці вважають, що обіцяний день вже не за горами. «Минулого року було оголошено про різні компанії, які покращили корекцію помилок на 800 і 900%», — зазначає Карлос Кучковський, член стратегічної консультативної ради з квантових технологій Європейської комісії та засновник Qcentroid. Кучковський прогнозує, що розвиток цієї технології змінить у найближчі роки.

Експерт підкреслює, що в першу чергу квантові обчислення значно покращать дослідження в галузі ІІ: «Машинне навчання добре робить прогнози, але не може знайти найкраще рішення проблеми комбінацій». Квантові обчислення дозволять вирішувати математичні проблеми, які інакше займуть роки, так звані «проблеми комбінаторної оптимізації», що використовуються у розподілі посилок, телекомунікаціях, прогнозуванні погоди та оптимізації енергетичних мереж.

Замість звичайних бітів, що мають значення 0 або 1, квантові обчислення використовують кубіти, які можуть існувати в обох станах одночасно. Це дозволяє кубіту містити більше інформації, ніж звичайний біт, і експоненціально збільшувати обчислювальні можливості комп'ютерів з багатьма кубітами.

«Все, що використовує комп'ютер, буде змінено квантовими обчисленнями», — підкреслює Роман Орус, засновник Multiverse Computing. «Люди цього не помітять, але почнуть бачити кращі маршрути для подорожей, більш точні відповіді ІІ, і все це буде з хмари, бо ніхто не матиме квантового комп'ютера у своєму телефоні», — пояснює він.

Квантові обчислення здатні моделювати природу, відкриваючи нові можливості для розробки більш ефективних, міцних матеріалів, а також нових молекул для прискорення розробки ліків та покращення процесів аналізу в промисловості. Сучасним комп'ютерам знадобилися б сотні років, щоб вирішити ці завдання, зазначає Кучковський. Потужний квантовий комп'ютер також теоретично може подолати багато сучасних методів шифрування даних, що стає проблемою для урядів і технологічних компаній, які обробляють величезні обсяги даних.

Енергетичний виклик – ще одна проблема, яку може допомогти вирішити ця технологія, зазначає Кучковський: «Вже є дослідження, які стверджують, що квантові обчислення можуть зробити штучний інтелект більш енергоефективним». Міністерство енергетики США оцінює, що сервери ІІ в центрах обробки даних можуть споживати до 326 терават-годин до 2028 року, що майже у вісім разів більше, ніж у 2023 році.

Професор Орус каже, що його компанія змогла стиснути пам'ять великої мовної моделі, як-от ChatGPT, на 90%, що зменшує її енергоспоживання та дозволяє розгортати її на пристроях, таких як пральні машини, дрони або автомобілі. Головний науковий співробітник Origin Quantum, провідної китайської компанії з розробки цієї технології, зазначив, що квантові обчислення можуть трансформувати ІІ, значно скорочуючи час навчання з тижнів до годин.

Велика проблема полягає в тому, що стабільний квантовий комп'ютер ще не розроблений, тобто комп'ютер, який відповідає ідеальним умовам для квантових обчислень. Кубіти повинні працювати при температурах, близьких до абсолютного нуля, тобто нижче -273 градусів Цельсія. Другий недолік – надійність. Усі комп'ютерні чіпи роблять помилки, але в сучасних комп'ютерах і смартфонах рівень помилок мінімальний. У кубітах найменше порушення може спричинити серію каскадних помилок.

Гонка за розробкою обладнання, яке вирішить ці проблеми, привернула компанії з більшості розвинених економік. У Сполучених Штатах Google, Microsoft та IBM, які стимулювали розвиток галузі близько десяти років тому, тепер змагаються за створення «святого грааля» комп'ютерів. Китай не публікує цифри щодо запланованих інвестицій, але китайські ЗМІ та американські дослідницькі групи, як-от Rand Corp. і McKinsey, оцінили зобов'язання Китаю на аналогічний період у розмірі від 1 до понад 15 мільярдів доларів. Tencent, Alibaba та Baidu – це деякі з компаній, які розробляють цю технологію.

«Європа докладає багато капіталу та зусиль, щоб не відставати та не втратити ореолу ІІ. Однак у квантових обчисленнях ми конкуруємо з іншими регіонами, оскільки в це також було інвестовано досить багато», — підсумовує Орус.

Кучковський попереджає, що «у нас 30 років досвіду», і пояснює, що дуже високий відсоток наукових статей надходить від європейських дослідників і розробників. Експерт зазначає, що є різні компанії, такі як Qilimanjaro, Pascal або IQM Quantum Computers, які змогли розробити якісне обладнання на території Європейського співтовариства. В Іспанії Barcelona Supercomputing Center має Quantum Spain, перший іспанський квантовий комп'ютер загального доступу, побудований за 100% європейською технологією. Також є подібні центри в Сан-Себастьяні.

Професор Орус вважає, що стрибок відбудеться не пізніше наступного десятиліття. «Ми робимо щось не так. Алгоритми ІІ досі базуються на дослідженнях 1960-х років, неефективних. Квантові обчислення – єдиний життєздатний шлях для цієї технології». Кучковський також зазначає, що на Всесвітньому мобільному конгресі цього року було набагато більше інтересу з боку державних і приватних організацій до розуміння квантових обчислень. «Я впевнений, що наступного року в цій сфері відбудеться бум», — підсумовує він.