Kvantti ei ole nykyään enää pelkästään fysiikkaa, vaan sitä käytetään puhuttaessa teknologiasta. Kvanttiteknologia on ollut kehitteillä jo jonkin aikaa ja se halutaan ottaa nopeasti käyttöön, mutta valtavirralle sitä ei ole vielä tarjottu. Se tulee kuitenkin muuttumaan lähitulevaisuudessa.
Kvanttiteknologiaa voidaan hyödyntää monilla eri aloilla. Sitä voidaan käyttää televisioissa, tietokoneissa, tietoliikenteessä ja antureissa. Tulevaisuudessa televisiota voidaan katsoa yhä paremman kuvanlaadun tarjoavilta kvanttipistenäytöltä, joka perustuu nanokokoisten partikkelien tehostettuun valontuottoon.
Kvanttiteknologian ytimessä on niin sanottu energiatilojen superpositio, jossa järjestelmä hyödyntää kahta energiatilaa samaan aikaan: alinta ja ylintä. Tämä antaa laitteelle tai partikkelille lisää voimaa, jota on voitu hyödyntää esimerkiksi tietokoneissa.
Digitaalinen teknologia perustuu tietokoneisiin
Nykymaailmaa tarkastellessa voimme huomata, kuinka jokainen modernissa elämässämme käyttämä laite sisältää jonkinlaisen algoritmeihin perustuvan tietokoneen. Oli kyse sitten tiskikoneista, autoista tai vaikkapa lämmitysjärjestelmistä, ne toimivat sisäänrakennetun ohjelmiston ja sen algoritmien mukaan. Tämä on ollut totta jo kauan ennen puhelimia ja internetiä.
Kyseiset tietokoneet toimivat 0:sta ja 1:stä tunnetulla binaarikoodilla, joka on taasen monimutkaistunut vuosien saatossa. Mitä monimutkaisempi koodi on, sitä suurempi voima sitä tarvitaan prosessoimaan ja sitä kauemmin se voi kestää.
Tämä sama pätee nykymaailmassa kaikkeen digitaalisuuteen. Kyse voi olla vaikkapa itsestään kulkevista sähköautoista tai esimerkiksi nettikasino NetBet -sivuston digitaalisten kolikkopelien pelaamisesta. Jokainen niistä perustuu laskutoimituksiin eli algoritmeihin.
Vaikeammat algoritmit vaativat suurempaa prosessointivoimaa, koska tietokoneet joutuvat laskemaan lukuisia kombinatoriikkalaskutoimituksia löytääkseen oikean lopputuloksen. Juuri tämä on myös syy, miksi tekoäly on kehittynyt ja miksi kvanttitietokoneita tullaan tarvitsemaan. Ne tulevat vähentämään kombinatorikkalaskutoimitusten prosessoinnin kuluja.
Tekoäly ja big data hyötyvät kvanttiteknologiasta
Ensinnäkin tekoälyn kannalta kvanttiteknologia tulee olemaan tärkeä oven avaaja. Tekoäly perustuu itsessään suurten tietomäärien käsittelyyn, jota se sitten käyttää muokatakseen, tehostaakseen ja parantaakseen toimintaa.
Parannetun ja nopeutetun prosessoinnin ansiosta tekoäly pystyy tekemään yhä parempia ratkaisuja. Sillä taas on suora parannus esimerkiksi digitaaliseen turvallisuuteen, kuten petosten torjuntaan ja kasvojen tunnistamiseen.
Tekoälyn yhtenä oppialana pidetään koneoppimista, joka tulee myöhemmin muuttumaan kvanttikoneoppimiseksi. Se tulee olemaan juuri yhä nopeamman tekoälyn takana tulevaisuudessa. Tällä hetkellä kuitenkin tämä kehityssuunta on vielä kaukainen, mutta sen toteutuessa idea ajattelevista tietokoneista on taas askeleen lähempänä.
Talouselämä perustuu massadataan
Big data eli massadata on laajasti käytössä talouselämässä. Yleisesti ottaen massadataa voidaan käyttää massiivisten, järjestämättömien ja jatkuvasti lisääntyvien tietomassojen muun muassa jäsentelyyn, analysointiin, säilyttämiseen, jakamiseen ja esittämiseen tilastotekniikan avulla.
Talouselämässä kombuniaattorilaskelmia käytetään monimutkaisten omaisuuserien, kuten osakkeiden, hinnoitteluun ja siinä hyödynnetään massadataa. Yleisesti ottaen tietokoneiden nopeus on ollut aina suuri etuus talouselämässä. Se on voinut merkitä niin hinnoittelua kuin tiedon pikaista saamista, jota on voitu hyödyntää sijoittamisessa.
Kvanttialgoritmit tulevat nopeuttamaan ja täten parantamaan merkittäviä laskutoimintoja, joten talousala tulee ottamaan sen käyttöön aikaisemmin kuin muut. Esimakua tästä on jo antanut suuri Goldman Sachs -pankki, joka on jo ilmoittanut ottavansa kvanttialgoritmit käyttöön sen omaisuuserien hinnoittelussa viiden vuoden sisällä.
Kvanttiteknologian kehitys on kerännyt runsaasti sijoituksia
Joidenkin arvioiden mukaan kvanttiteknologian arvo nousisi jopa yhteen triljoonaan dollariin seuraavien kymmenen vuoden aikana. Sen suurin hyöty tulee olemaankin erittäin suurten ongelmamäärien nopeassa ratkaisutehossa. Tämän takia sen kehittäminen on kerännyt myös miljardeja euron arvosta erilaisia sijoituksia viime vuosina.
Kehitystyön itsessään uskotaan myös avaavan aivan uudenlaisia käyttömahdollisuuksia, mutta ne pystytään vain mittaamaan sen mukaan, kuinka hyviä tietotekniikkaosaajia maailmassa tällä hetkellä on. Kvanttiosaaminen tulee sanelemaan tulevaisuuden yhteiskunnan kehityksen.