Els ordinadors quàntics estan en camí de resoldre problemes més grans per a BMW, LG i altres


Aquesta història en forma part L’any que vela mirada de CNET sobre com continuarà evolucionant el món a partir del 2022 i més enllà.

Després d’anys de desenvolupament, els ordinadors quàntics van assolir un nivell de sofisticació el 2021 que va animar els clients comercials a començar a jugar amb les noves màquines radicals. L’any vinent, el món empresarial podria estar preparat per acceptar-los amb més entusiasme.

BMW es troba entre els gegants de la fabricació que veuen la promesa de les màquines, que aprofiten la física dels ultrapetits per sobrepassar alguns límits dels ordinadors convencionals. A principis d’aquest mes, el gegant de l’automòbil alemany va triar quatre guanyadors en a concurs es va allotjar amb Amazon per destacar com la nova tecnologia podria ajudar el fabricant d’automòbils.

El fabricant d’automòbils va trobar els ordinadors quàntics tenen potencial per optimitzar la col·locació de sensors als cotxes, predir patrons de deformació del metall i emprar IA en controls de qualitat.

“Nosaltres al BMW Group estem convençuts que les tecnologies futures com la informàtica quàntica tenen el potencial de fer que els nostres productes siguin més desitjables i sostenibles”, va dir Peter Lehnert, que dirigeix ​​el grup de recerca de BMW, en un comunicat.

BMW no està sol en la seva determinació d’avaluar l’aplicació pràctica dels ordinadors quàntics. El gegant aeroespacial Airbus, l’empresa de serveis financers PayPal i el fabricant d’electrònica de consum LG Electronics es troben entre les empreses comercials que busquen utilitzar les màquines per perfeccionar la ciència dels materials, racionalitzar la logística i controlar els pagaments.

Durant anys, els investigadors van treballar en ordinadors quàntics com a projectes més o menys conceptuals que aprofiten els qubits, elements de processament de dades que poden contenir més que els dos estats que manegen els transistors que es troben als ordinadors convencionals. Tot i que milloraven, els ordinadors quàntics eren els més adequats per a projectes de recerca, alguns tan bàsics com esbrinar com programar les màquines exòtiques. Però al ritme actual de progrés, aviat seran prou potents com per abordar els treballs informàtics fora de l’abast dels ordinadors convencionals.

Com la informàtica en núvol abans, la informàtica quàntica serà un servei que la majoria de les corporacions lloguen a altres empreses. Les plataformes requereixen una atenció constant i són notòriament complicades. Tot i que es necessita més treball per aprofitar tot el seu potencial, els ordinadors quàntics s’estan tornant cada cop més estables, un desenvolupament que està ajudant les corporacions a superar els dubtes inicials.

Georges-Olivier Reymond, director executiu de la startup Pasqual, diu que el progrés està capgirant els escèptics que anteriorment veien la informàtica quàntica com una fantasia. Fa uns anys, els empleats de les grans corporacions posaven els ulls en blanc quan va plantejar el tema, però això ha canviat, diu Reymond.

“Ara cada vegada que parlo amb ells tinc una resposta positiva”, va dir Reymond. “Estan disposats a participar”.

Un nou client és el contractista europeu de defensa Thales, que està interessat en aplicacions de computació quàntica en sensors i comunicacions. “Els processadors quàntics de Pasqal poden abordar de manera eficient problemes de gran mida que estan completament fora de l’abast dels sistemes informàtics clàssics”. Bernhard Quendt, director de tecnologia de Thales va dir en un comunicat.

Per descomptat, la informàtica quàntica encara és una petita fracció del mercat de la informàtica tradicional, però està creixent ràpidament. El 2021 es van gastar uns 490 milions de dòlars en ordinadors, programari i serveis quàntics. Bob Sorensen, analista d’Hyperion Research va dir a la Q2B conferència organitzada per l’empresa de programari de computació quàntica QC Ware al desembre. Ell espera que la despesa creixi un 22% fins als 597 milions de dòlars el 2022 i una mitjana del 26% anual fins al 2024. En comparació, s’espera que la despesa en informàtica convencional augmentar un 4% el 2021 fins als 3,8 bilions de dòlarsprediuen els analistes de Gartner.

La creixent activitat comercial és notable atès que l’ús d’un ordinador quàntic costa entre 3.000 i 5.000 dòlars per hora, segons Jean-Francois Bobier, analista de Boston Consulting Group. Un ordinador convencional d’alt rendiment allotjat en un servei al núvol costa mig cèntim durant la mateixa quantitat de temps.

Els analistes diuen que la despesa real en computació quàntica començarà quan la indústria abordi la correcció d’errors, una solució al problema molest dels qubits fàcilment pertorbats que descarrilan els càlculs. La fidelitat d’un únic pas informàtic a les màquines més avançades és al voltant del 99,9%, deixant un grau de flacness que fa que un càlcul de computació quàntica en brut no sigui fiable. Com a resultat, els ordinadors quàntics han d’executar el mateix càlcul moltes vegades per proporcionar confiança que la resposta és correcta.

Un cop madura la correcció d’errors, els ingressos generats mitjançant la informàtica quàntica explotaran, segons Boston Consulting Group. Amb les màquines actuals, aquest valor ascendirà probablement entre 5.000 i 10.000 milions de dòlars el 2025, segons les estimacions de la consultora. Un cop arribin les màquines amb correcció d’errors, el total podria augmentar fins a arribar als 450.000 milions de dòlars a 850.000 milions de dòlars el 2040.

El programari i els serveis que amaguen la complexitat dels ordinadors quàntics també augmentaran l’ús. El CEO d’IonQ, Peter Chapman, prediu que el 2022, els desenvolupadors podran entrenar fàcilment els seus models d’IA amb ordinadors quàntics. “No cal saber res sobre quàntica”, va dir Chapman. “Només li doneu el conjunt de dades i escupi un model”.

Entre els signes d’interès comercial:

  • El fabricant d’automòbils Daimler i el gegant petrolier ExxonMobil han contractat amb IBM, un dels primers defensors de la computació quàntica, per utilitzar algunes de les 22 màquines de l’empresa tecnològica. (Big Blue aviat afegirà Eagle, un dispositiu nou i més potent que utilitza un processador de 127 qubits.) Les empreses són candidates principals per als avenços científics dels materials que els ordinadors quàntics podrien oferir algun dia. També podrien utilitzar les màquines per ajudar-vos amb els reptes logístics, com ara aconseguir l’equip adequat al camp quan sigui necessari o els components adequats a la fàbrica a temps per a la fabricació.
  • Airbus, LG Electronics, empresa de salut Johnson & Johnsonempresa energètica EDF i el gegant de la química BASF es troben entre les empreses industrials que guanyen el temps a l’ordinador quàntic únic de Pasqual. La startup està treballant en un disseny d'”àtom neutre” relativament nou que utilitza làsers per organitzar amb cura els àtoms de rubidi i després els utilitza com a qubits per processar dades. Moltes startups d’informàtica quàntica es troben als EUA, però Pasqal, amb seu a França, es beneficia dels clients europeus i dels programes governamentals.
  • PayPal està provant un recuit quàntic, un tipus d’ordinador quàntic adequat per resoldre problemes d’optimització i fet per Sistemes D-Wave, per guiar el seu treball de detecció de fraus, segons Vidyut Naware, director d’investigació d’IA de la companyia. També va dir a la multitud de Q2B que PayPal està executant la prova per tenir una millor idea de com es pot implementar la informàtica quàntica de manera més eficaç.
  • Amazon Web Services ofereix als clients accés a màquines d’IonQ, Rigetti Computing i D-Wave Systems. Aviat afegirà màquines de QuEra i Circuits quàntics d’Oxford, i està construint la seva pròpia màquina quàntica. Entre els que utilitzen els seus serveis hi ha JPMorgan Chase, que l’està provant per a treballs d’optimització, com ara gestionar les carteres d’inversió dels seus clients.
  • Microsoft està treballant en el seu propi enfocament de computació quàntica, anomenat disseny de qubit topològic. El treball encara no està disponible comercialment, però el servei al núvol Azure de Microsoft ofereix accés a ordinadors quàntics i a simuladors d’ordinador quàntics que són un pas important. La companyia també ha arribat a un acord amb KPMG per ajudar els clients a provar l’aigua de la informàtica quàntica mitjançant Azure.
  • Quantinuum, l’empresa formada quan fabricant de maquinari Honeywell Quantum Solutions es va fusionar amb el fabricant de programari Cambridge Quantumva llançar a servei al desembre per generar números aleatoris. Això pot semblar fosc, però aquests números són una base per al xifratge modern. Entre els que estan provant el servei hi ha Fujitsu i Espai Axioma.
  • Inici del programari de química quàntica Qunasys ofereix programari a clients com Mitsubishi Chemical Corporation, va dir el CEO Tennin Yan. La química quàntica i la ciència dels materials podrien ajudar els enginyers a trobar millors materials de panells solars, bateries de vehicles elèctrics i plàstics.

Els ordinadors quàntics d’avui són més un luxe que una necessitat. Però amb el seu potencial per transformar la ciència dels materials, l’enviament, els serveis financers i el disseny de productes, no és una sorpresa que empreses com BMW estiguin invertint. El fabricant d’automòbils es beneficiarà de conèixer millor com es deformaran els materials en un accident o d’entrenar la visió dels seus vehicles més ràpidament. Tot i que els ordinadors quàntics poden no produir beneficis aquest any o el proper, hi ha un cost per perdre la tecnologia un cop madura.