Valmiina kvanttilaskennan aikaan
Kvanttilaskenta voi ratkaista ongelmia, jotka ovat nykytekniikalle mahdottomia. Kehitys etenee nopeasti, ja automaatioalankin on hyvä ymmärtää, mitä tuleva murros voi tarkoittaa. Valmistautuminen tarkoittaa strategista ennakointia, kokeiluja ja verkostojen rakentamista.
- Kirjoittaja:
- Maaria Nuutinen, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
- Kirjoittaja:
- Tiina Apilo, Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
- Kuva:
- ISTOCKPHOTO
- Julkaistu:
Suomi on merkittävimpien kvanttiekosysteemien joukossa Euroopassa. Tähän asti painopiste on ollut laitteistokehityksessä. Teknologian kypsyessä ohjelmistokehitys ja sovellukset ovat nousseet vahvemmin esille. Kvanttilaskennasta odotetaan läpimurtoa, joka voi mullistaa kokonaisia toimialoja. Sen mahdollisuudet ovat niin suuria, että automaatioalan toimijoiden kannattaa olla hereillä jo nyt, jotta murroksiin ehditään varautua.
Kvanttitietokoneet eroavat perustavanlaatuisesti klassisista tietokoneista. Ne hyödyntävät kvanttimekaniikan ilmiöitä, joiden ansiosta ne voivat ratkaista tietyntyyppisiä monimutkaisia ongelmia huomattavasti nopeammin tai tehokkaammin. Tätä kautta kvanttilaskenta voi tulevaisuudessa tarjota ratkaisuja, jotka eivät ole nykyisellään mahdollisia – tai ainakin ne ovat liian hitaita, kalliita tai epätarkkoja nykyresurssein toteutettaviksi.
Missä kvanttilaskenta voi tuoda hyötyä?
Yksi lupaavimmista kvanttilaskennan sovelluksista on monimutkaisten optimointiongelmien ratkaiseminen. Kombinatorinen optimointi, jossa haetaan parasta vaihtoehtoa lukemattomien mahdollisten joukosta, on tyypillinen haaste monilla automaatioalankin osa-alueilla: tuotannon suunnittelussa, energianhallinnassa, logistiikassa ja resurssien jakamisessa. Kvanttilaskenta voi myös nopeuttaa hakualgoritmeja tai parantaa koneoppimismenetelmien laatua ja suorituskykyä.
Toinen keskeinen alue on kvanttisimulointi, erityisesti kvanttikemian ja materiaalitutkimuksen alalla. Kvanttitietokoneilla voidaan simuloida kvanttisysteemejä, kuten molekyylejä tai uusia materiaaleja, paljon tarkemmin ja tehokkaammin kuin klassisilla menetelmillä. Tällä voi olla merkittäviä vaikutuksia esimerkiksi akkuteknologian, energiamateriaalien tai uusien pinnoitteiden kehitykseen.
Milloin kvanttilaskenta on valmis?
Kvanttitietokoneet eivät vielä ylitä klassisten supertietokoneiden suorituskykyä reaalimaailman sovelluksissa. Kehitys on kuitenkin nopeaa. Jo nyt kvanttitietokoneita käytetään tutkimukseen ja edelläkävijäyritysten pilottihankkeisiin.
Kvanttilaskennan "valmius" ei ole yksi piste aikajanalla, vaan jatkuvasti kehittyvä tila. Jotkin sovellukset tulevat kaupallisesti hyödynnettäviksi aikaisemmin kuin toiset. Siksi yritysten kannattaa tunnistaa, mille aikajänteelle niiden omat mahdollisuudet osuvat.
Pienin askelin kohti suurta murrosta
Vaikka kvanttilaskenta ei olisi vielä tänään relevanttia oman organisaation päivittäisessä toiminnassa, siihen varautuminen kannattaa aloittaa ajoissa. Kvanttimurrokseen valmistautuminen ei tarkoita välttämättä suuria investointeja, vaan pikemminkin oppimista, verkostoitumista ja strategista ennakointia.
Kvanttilaskennan eteneminen on nopeaa, mutta sen sovelluskelpoisuus vaihtelee toimialoittain. Tarkastele aktiivisesti alan uutisia, tutkimuksia ja kehitysohjelmia, jotta pysyt kärryillä siitä, milloin teknologia voisi alkaa tuottaa arvoa juuri teidän liiketoiminnassanne.
Perusymmärryksen lisääminen eri organisaatiotasoilla vähentää teknologiaan liittyviä väärinkäsityksiä ja auttaa näkemään mahdollisuuksia, joita muut eivät vielä tavoita. Yksinkertaiset keinot kuten sisäiset infotiilaisuudet, webinaarit tai tutustuminen yleistajuisiin oppaisiin ovat hyvä tapa aloittaa.
Esimerkiksi Business Finlandin, VTT:n tai eurooppalaisten kvanttiyhteisöjen kautta voi päästä mukaan kokeiluihin, joissa kvanttilaskennan soveltamista testataan konkreettisesti. Pienimuotoiset proof-of-concept-hankkeet tarjoavat arvokkaita oppimiskokemuksia ilman suurta taloudellista sitoutumista.
Kvanttistrategian ei tarvitse olla kunnianhimoinen heti – tärkeintä on, että se on linjassa yrityksesi riskinottohalukkuuden ja resurssien kanssa. Oletko kiinnostunut seuraamaan kehitystä läheltä, vai haluatko ehkä jo pilotoida sovelluksia ja vaikuttaa kehityksen suuntaan?
Strateginen roolivalinta: missä sinä olet?
Strategisen pohdinnan ei tarvitse olla raskas – mutta sen on oltava tietoinen. Kvanttilaskenta etenee nopeasti, ja jokaisella organisaatiolla on mahdollisuus valita oma roolinsa. Alla oleva taulukko auttaa jäsentämään eri roolien sopivuutta ja niihin liittyviä toimia.
Valitse strategiasi
Olennaista on säilyttää joustava ja tulevaisuuteen suuntautunut ajattelu. Kvanttilaskenta ei sovi kaikille – eikä ainakaan vielä – mutta sen seuraaminen ja perusymmärryksen rakentaminen voivat osoittautua arvokkaiksi lähes kaikille. Kvanttilaskenta on nopeasti kehittyvä teknologia, jonka vaikutukset eivät rajoitu yhteen sovellusalueeseen. Muutokset voivat tulla nopeammin kuin odotamme, ja kilpailuetu voi syntyä pienistäkin varhaisista askeleista: oppimisesta, kumppanuuksista ja osallistumisesta keskusteluun.
Siksi on hyvä kysyä mihin liiketoiminnan haasteisiin kvanttilaskenta voisi tulevaisuudessa vastata? Millä aikajänteellä ja millaisia vaikutuksia on odotettavissa toimialallamme? Millaista osaamista ja valmiuksia meiltä jo löytyy – ja mitä pitäisi kehittää? Ketkä ovat meille sopivimpia yhteistyökumppaneita tällä alueella? Vastaamalla näihin kysymyksiin organisaatio voi rakentaa realistisen ja elävän strategian – sellaisen, joka kehittyy teknologian mukana ja varmistaa kilpailukyvyn myös tulevaisuuden mahdollisuuksien äärellä.