Quantum Computing od kuchni: sekrety i zastosowania

Przekonajmy się, że praca w sektorze IT może być naprawdę pasjonująca. Gotowi? Zaczynamy! Cześć, dzień dobry. Dzisiaj w naszym programie mamy przyjemność rozmawiać z Markiem Kowalikiem, który jest specjalistą od quantum computingu w Capgemini. Postaramy się nieco rozwikłać, czym ten quantum computing jest. Marku, czy komputery kwantowe będą w każdym domu? Tak w każdym smartfonie i u każdego na biurku? Oczywiście nie. Jeżeli chodzi o komputery kwantowe, jak popatrzymy sobie na obecne komputery, albo wymagają one wielkich układów chłodzenia, swoim rozmiarem bardziej przypominające pierwsze komputery zajmujące całe pomieszczenia, albo wymagające całkiem dużej infrastruktury, tak jak np.

Zmiana jednej amplitudy na podstawie drugiej może zwiększyć prawdopodobieństwo zmierzenia qubitu w danym stanie. Albo dwie amplitudy Mógł na siebie działać destruktywnie, czyli zmieniać prawdopodobieństwo zmierzenia naszego układu w jakimś tam stanie. W skrócie tyle, biorąc sobie te trzy elementy, biorąc pomysł na to, w jaki sposób zbudować takie urządzenie realizujące obliczenia w ten sposób. Mamy komputer kwantowy, w tym momencie gracze są Quantum Developerzy, tak jak ja na moim stanowisku, no i staramy się Właśnie na tych komputerach kwantowych budować abstrakcje, które będą w stanie policzyć coś użytecznego. W skrócie tak wyglądają komputery kwantowe.

Obecnie raczej wygląda to w ten sposób, że instalujemy komputer kwantowy i naokoło niego budujemy serwerownię albo podłączamy go do klastra obliczeniowego. Natomiast faktycznie jest to po prostu pewne Miejsce, przez które przepuszczamy pewien typ obliczeń, żeby zrealizować je szybciej i efektywniej. Troszkę odczarowaliśmy ten komputer kwantowy, czyli nie jest już to kolejna z postaci Marvela. Natomiast jak wygląda twój codzienny dzień pracy właśnie z tym Quantum Computingiem? Jeżeli chodzi o mój dzień pracy, w 90% nie różni się niczym od pracy dewelopera albo szerzej osoby zajmującej się researchem. Część dnia poświęcam na przeglądanie prac naukowych, przeglądanie też LinkedIna i innych sieci społecznościowych, w poszukiwaniu newsów, ciekawostek, nie tylko algorytmów, ale również update'ów z samych komputerów kwantowych, jak poprawia się ich jakość i jak zwiększa się ilość dostępnych qubitów.

Dokładnie tak. Abstrahując od skali, że to musiała być dużo lepsza maszyna. Natomiast, tak czy inaczej, Quantum Computing będzie dla nas jakąś warstwą, czyli dodatkową, którą wskakuje do naszego modelu. I tutaj ten research, tak jak wygląda w twoim jakimś dniu pracy, czy po prostu też ciągu, bo też to rzeczywiście na okresy na pewno jest podzielone. No trzeba się dogadać, zebrać tą wiedzę i znaleźć tą lukę. Czyli tym razem będziemy dodawali 2 plus 2, czy robili jakąś inną kalkulację. I wiemy, że w tej kalkulacji najwięcej zajmuje odczytanie tego pliku. I to odczytanie tego pliku staramy się zrobić teraz komputerem kwantowym, żeby zrobił to szybciej. Potrzebujemy eksperta takiego jak ty, który się na tych komputerach zna i kogoś, kto jest z wiedzą dziedzinową plus znajomością mimo wszystko quantum computingu, żeby wiedzieć jak się między sobą dogadać.

Bo w tym momencie możemy użyć tej ogromnej mocy obliczeniowej, specyficznej, bo specyficznej, ale jednak, żeby zrealizować szybciej i efektywniej algorytm, który dało się zmapować. Wspomniałeś wcześniej, jak wygląda twój dzień pracy i o tym, że rozpocząć tę naukę, rozpocząć tę przygodę możemy już zrobić, bo ten rozwój dziedzinny się naprawdę bardzo fajnie pogłębił. Czy mógłbyś nam przybliżyć, jak rzeczywiście wyglądałby taki start z quantum computingiem dla nowej osoby? Jasne. Jeżeli chodzi o entuzjastów, osoby zainteresowane, materiałów jest ogrom, co cieszy. Bardzo dużo wartościowych materiałów jest w dokumentacjach, Oprogramowań do obsługi komputerów kwantowych. Mam tu na myśli Qiskit albo Pennylane.

Jeżeli to są tylko jedne studia, w jednej rzeczy się specjalizował, myślę, że da się nadrobić tą drugą rzecz bez problemu. Patrząc na mnie, ja studiowałem inżynierię kwantową, o obliczeniach kwantowych w kontekście symulacji chemicznych. Nie miałem zielonego pojęcia, musiałem się tego douczyć, poświęcić godziny nad zrozumieniem pewnych tematów, natomiast zawsze jest to do zrobienia i wydaje mi się, że w przypadku 99% osób pracujących w obliczeniach kwantowych właśnie tak to wyglądało. Zaczęli od pracy albo nauki w jakimś obszarze obliczeń kwantowych albo obszarze, w którym chcieliby stosować, a następnie douczyli się tego drugiego. Kilka zastosowań Quantum Computingu już poznaliśmy, ale jednym z takich bardziej może niedostrzeganych przez nas jest to bezpieczeństwo, czyli kryptografia cała, która też w internecie jest niezbędna.

Ich implementacje są zrealizowane w różnych językach, w Javie, w Pythonie. Także już teraz bez zrozumienia zasady działania tych protokołów można je implementować i stosować na stronach czy aplikacjach, które budujemy. Coś już od quantum computingu wiemy. Teraz chcielibyśmy zobaczyć, jak to może wyglądać w przyszłości. Czy tutaj w tej kwestii będzie jakaś kolejna rewolucja? Jesteśmy w stanie coś wymyślić? Jeżeli chodzi o przyszłość obliczeń kwantowych, na pewno dużo jeszcze nagłówków przed nami z gazet o tym, że obliczenia kwantowe pokonały kolejny rekord. Potem okaże się, że jest to bezużyteczne. Potem okaże się, że jest tym ziarno prawdy. Na pewno tutaj musimy się uzbroić w cierpliwość, tak jak w przypadku każdej technologii.

Czas pokaże, gdzie i na jaką skalę obliczenia kwantowe stosować będziemy, natomiast według mnie pewne jest, że komputery kwantowe zostaną z nami na dłużej. Przechodząc do krótkiego podsumowania, mam nadzieję, że udało nam się trochę odczarować Quantum Computing i wyobrazić sobie Qubit i do czego może nam się przydać. Ja ci serdecznie dziękuję. Czy coś jeszcze na koniec ważnego, oprócz właśnie tego wyobrażenia, jak nasz dzień z Quantum Computingiem może wyglądać i że rzeczywiście warto i jest to możliwe, żeby zacząć taką przygodę, chciałbyś dodać na końcu?

Nie zawsze warto ufać nagłówkom gazet o obliczeniach kwantowych, zarówno tych optymistycznych, jak i zupełnie pesymistycznych. Dziękujemy Marku za cały ogrom wiedzy, którym się z nami podzieliłeś. Na pewno chętnie przeczytamy coś więcej niż nagłowego o Quantum Computingu i czekamy na nowe możliwości, nowe zastosowania, które usprawnią jakieś elementy w naszym życiu. Dziękuję bardzo za rozmowę. Aby nie przegapić kolejnych odcinków zasubskrybuj podcast TechChatter w swojej ulubionej aplikacji. A jeśli spodobał Ci się ten odcinek daj nam znać wystawiając oceny na Spotify lub Apple Podcasts. Wszystkie linki do zagadnień poruszanych w odcinku znajdziesz w jego opisie.