Jakie produkty i rozwiązania kwantowe najszybciej znajdą praktyczne zastosowanie? W których sektorach polskiej gospodarki zobaczymy pierwsze wdrożenia i czy era kwantowa przyjdzie cicho „jak złodziej”?
Jednym z największych mitów dotyczących technologii kwantowych jest przekonanie, że ich rozwój rozpocznie się w dniu, w którym na rynek trafi pierwszy powszechnie dostępny komputer kwantowy. W rzeczywistości proces ten już trwa, choć często pozostaje niewidoczny dla większości użytkowników.
Historia pokazuje, że przełomowe technologie rzadko pojawiają się w formie jednego spektakularnego wydarzenia. Znacznie częściej stopniowo rozwiązują kolejne problemy biznesowe, aż po pewnym czasie stają się naturalnym elementem funkcjonowania gospodarki. Podobnie będzie z technologiami kwantowymi.
Nie wszystkie ich zastosowania będą równie istotne, ale kilka obszarów już dziś wyraźnie wskazuje kierunek rozwoju.
Bezpieczeństwo stanie się pierwszym obszarem komercjalizacji
Po raz pierwszy w historii bezpieczeństwa cyfrowego wiemy, że fundamenty, na których opiera się współczesna kryptografia, mają określony horyzont trwałości. To zmienia sposób myślenia o projektowaniu systemów. Pierwsze powszechne zastosowania technologii kwantowych najprawdopodobniej nie będą związane z obliczeniami, lecz z ochroną informacji.
To naturalna konsekwencja rosnącej wartości danych oraz wydłużającego się okresu ich przechowywania. Administracja publiczna, sektor finansowy, ochrona zdrowia czy infrastruktura krytyczna przetwarzają informacje, które muszą pozostać poufne przez wiele lub nawet kilkadziesiąt lat.
Właśnie dlatego coraz większego znaczenia nabiera kryptografia postkwantowa oraz rozwiązania określane mianem Quantum Safe. Nie polegają one na wykorzystaniu komputerów kwantowych, lecz na przygotowaniu obecnej infrastruktury do funkcjonowania w świecie, w którym takie komputery staną się realnym elementem krajobrazu technologicznego.
Równolegle rozwijane są rozwiązania wykorzystujące kwantową dystrybucję klucza (QKD), które pozwalają budować kanały komunikacji o bardzo wysokim poziomie odporności na przechwycenie. W pierwszej kolejności znajdą one zastosowanie tam, gdzie bezpieczeństwo informacji ma znaczenie strategiczne — w administracji państwowej, sektorze obronnym, finansowym oraz u operatorów infrastruktury krytycznej. Nie jest przypadkiem, że właśnie w tym kierunku inwestują dziś największe gospodarki świata.
Komputer kwantowy nie będzie celem samym w sobie
Z perspektywy przedsiębiorcy pytanie nie brzmi, czy komputer kwantowy jest szybszy od klasycznego. Znacznie ważniejsze jest, czy dzięki niemu firma będzie podejmowała lepsze decyzje. Przedsiębiorstwa nie kupują technologii dla samej technologii. Inwestują wtedy, gdy widzą wymierny efekt biznesowy: krótszy czas projektowania, niższe koszty, większą wydajność produkcji, lepszą jakość czy szybsze reagowanie na zmiany rynku.
Dlatego największy potencjał technologii kwantowych widzę tam, gdzie już dziś występują problemy wymagające ogromnych mocy obliczeniowych:
- projektowanie nowych materiałów
- opracowywanie leków
- optymalizacja procesów przemysłowych
- planowanie łańcuchów dostaw
- modelowanie złożonych procesów chemicznych
- zarządzanie systemami energetycznymi
- czy analiza bardzo dużych zbiorów danych.
To właśnie w takich obszarach przewaga obliczeniowa może przełożyć się na realną przewagę konkurencyjną przedsiębiorstw.
Produktywność będzie najważniejszym miernikiem sukcesu
W dyskusjach o nowych technologiach zbyt często koncentrujemy się na samych rozwiązaniach. Znacznie ważniejszy jest efekt ich wykorzystania.
Od dłuższego czasu w ARP zwracamy uwagę, że największym wyzwaniem europejskiego przemysłu staje się produktywność, rosnące koszty energii, niedobór specjalistów, presja konkurencyjna, rosnąca złożoność łańcuchów dostaw. To problemy, których nie rozwiąże pojedyncza technologia. Technologie kwantowe również nie będą uniwersalnym lekarstwem.
Mogą jednak stać się kolejnym narzędziem zwiększającym efektywność przedsiębiorstw, obok automatyzacji, sztucznej inteligencji, robotyzacji czy analityki danych. To właśnie dlatego nie postrzegam ich jako odrębnej rewolucji. Widzę je raczej jako kolejny etap tej samej transformacji przemysłowej, która od kilku lat konsekwentnie zmienia sposób funkcjonowania przedsiębiorstw.
Sektor kosmiczny przeciera drogę
Dobrym przykładem jest sektor kosmiczny.
Jeszcze niedawno rozwiązania rozwijane z myślą o misjach kosmicznych wydawały się odległe od codziennych potrzeb gospodarki. Dzisiaj trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie transportu, logistyki, rolnictwa, telekomunikacji czy administracji bez nawigacji satelitarnej, obserwacji Ziemi albo precyzyjnej synchronizacji czasu.
Technologie kwantowe mogą podążyć podobną drogą. Już dziś rozwijane są kwantowe sensory pozwalające prowadzić niezwykle precyzyjne pomiary, nowe metody synchronizacji czasu, rozwiązania zwiększające bezpieczeństwo komunikacji satelitarnej oraz systemy wspierające nawigację tam, gdzie sygnał GNSS jest niedostępny lub zakłócany.
Na styku technologii kosmicznych i kwantowych powstają rozwiązania, które w perspektywie kilku lat mogą znaleźć zastosowanie nie tylko w projektach badawczych, ale również w energetyce, transporcie, geodezji, monitorowaniu infrastruktury czy systemach bezpieczeństwa państwa.
To jeden z powodów, dla których rozwój sektora kosmicznego i technologii kwantowych coraz częściej analizowany jest wspólnie.
Polska nie musi wygrać całego wyścigu
Nie sądzę, aby racjonalną strategią było konkurowanie ze Stanami Zjednoczonymi czy Chinami we wszystkich segmentach technologii kwantowych. Znacznie rozsądniejsze jest skoncentrowanie się na obszarach, w których już dziś posiadamy kompetencje oraz zaplecze badawcze.
Do takich specjalizacji należą między innymi fotonika, komunikacja kwantowa, kryptografia postkwantowa, optoelektronika, sensory, specjalistyczne oprogramowanie oraz integracja nowych technologii z istniejącą infrastrukturą przedsiębiorstw i administracji.
To kierunki, które odpowiadają zarówno potrzebom rynku, jak i doświadczeniom polskich zespołów naukowych oraz firm technologicznych.
Największym wyzwaniem pozostaje jednak przejście od prototypu do produktu. To właśnie na tym etapie potrzebne jest świadome wsparcie państwa, instytucji rozwoju oraz partnerów przemysłowych.
Nie pytajmy, kiedy nadejdzie era kwantowa
Moim zdaniem pytanie o moment pojawienia się komputerów kwantowych jest coraz mniej istotne. Znacznie ważniejsze jest inne.
Czy potrafimy już dziś wskazać te obszary gospodarki, w których technologie kwantowe stworzą największą wartość dla przedsiębiorstw i państwa?
To właśnie odpowiedź na to pytanie zdecyduje o pozycji Polski w kolejnej dekadzie. Nie wygrają ci, którzy jako pierwsi zbudują najbardziej zaawansowane laboratoria. Największą przewagę osiągną organizacje, które najszybciej przełożą potencjał technologii na nowe produkty, większą produktywność i trwałą wartość biznesową. I właśnie dlatego technologie kwantowe warto postrzegać nie jako kolejny trend technologiczny, lecz jako narzędzie budowania konkurencyjności polskiej gospodarki.
