Utópisztikus, futurisztikus és teoretikus vonatkozásokkal bíró vízió testesülhet meg a Microsoft legújabb fejlesztésében, a kvantumszámítógépben, amely – ha megépül – forradalmasíthatja az élelmiszertermelést, a gyógyszeripart, illetve megoldást nyújthat a globális felmelegedés problémájára. Hogy mi is az a qubit, kiknek készül egy amerikai, mesterséges hőmérsékletű bunkerben a kvantumszámítógép, mi mindenre használhatjuk majd, és mikor lesz elérhető, arról Farkas Bálint, a Microsoft Magyarország technical evangelistja adott választ izgalmas előadásában. Tovább faggattuk őt a Smart konferencián, mert egy ilyen volumenű fejlesztést nem lehet szó nélkül hagyni. 

BORÚS KILÁTÁSOK – ÚJSZERŰ MEGOLDÁS

Előadását Farkas Bálint egy olyan alapvető demográfiai jelenséggel kezdte, mely szerint 2050-re a Föld lakossága 10 milliárdra emelkedik, ez pedig az élelmiszerigény növekedésével is együtt jár. Megfelelő mennyiségű élelmiszer nélkül pedig háborúk, éhséglázadások és migrációs hullámok kezdődhetnek majd, melyet tovább erősít a tény, hogy mára a megművelhető földterület kiaknázásra került, minden folyik a gazdálkodás. Ha pedig további területszerzés már nem jöhet szóba, akkor muszáj lesz a terméshozamot növelni. A növények növekedésének és energiatermelésének alapja a fotoszintézis, melynek motorja egy rubisco nevű enzim, amely a szén megkötéséért felel – kezdte meg a kvantumszámítógép kínálta lehetőségek taglalását a szakértő. Kitért rá: míg egy hagyományos enzim, amely a testünkben is megtalálható, másodpercenként néhány ezer reakciót tud katalizálni, addig a rubisco legfeljebb egy-kettőt, tehát nagyságrendileg sokkal lassabban működik, mint a legtöbb enzim. A kvantumszámítógépekkel olyan molekuláris szimulációk végezhetők, amelynek eredményeként számos molekulából kiszűrhető, hogy melyik az az egy, amely a kívánt tulajdonságokat hordozza, ennek megtalálása pedig egy gyors művelettel elvégezhető. Például jó eséllyel találhatunk egy hatékonyabb rubiscót, amellyel az adott területen adott napsugárzás és adott talajminőség mellett a növény növekedési üteme megsokszorozható lesz, így az élelmiszertermelés is felgyorsíthatóvá válik anélkül, hogy plusz területek kerülnének megművelésre.
Egy másik kiemelt probléma a klímaváltozás, hiszen a légkör túl nagy mennyiségben tartalmaz szén-dioxidot, a tudósok pedig próbálják eldönteni, hogy mennyi idő lehet hátra a visszafordíthatatlanná váló globális felmelegedés bekövetkeztéig. „Abban reménykedünk, hogy tudunk találni olyan katalizátor molekulákat, amelyekkel hatékonyan kivonhatóvá válnak a légkörből a szén-dioxid molekulák, és amelyekkel technológiai megoldást tudunk találni a klímaváltozás problémájára”, összegzett egy másik fontos felhasználási területet Farkas Bálint. Hogy mennyi lehetőséget rejt a kvantumszámítógép, arra a lézer analógiáját hozta. A lézer feltalálásának idején ugyanis senki sem gondolta, hogy Blu-ray vagy vonalkód-leolvasó lesz belőle, vagy szemműtétek végezhetők majd a segítségével. A kvantumszámítógép megvalósulásakor derülni majd ki, hogy mi mindenre lehet még felhasználni.

 

A MICROSOFT KEZÉBEN A KULCS

Farkas Bálint elmondta, a Microsoft azon kevés cég egyike, amelyek kvantumszámítógépek fejlesztésével foglalkoznak. Az előadást követő beszélgetésünkben kitért rá: jelenleg minden fejlesztés Amerikában történik, de kifejezett cél, hogy a vállalat ezt elérhetővé tegye. Publikációja az Azure (a Microsoft nagyvállalati szintű felhőalapú számítási platformja – a szerk.) egyik szolgáltatásaként lesz elérhető. Ahogy ez megtörténik, a magyar cégek számára is hozzáférhető lesz. Már el is indultak korai egyeztetések, például egy magyar gyógyszerfejlesztő céggel, hiszen ez az iparág lehet a tipikus területe a kvantumszámítógépnek, hiszen molekulák szimulálására és szétválasztására lesz elsősorban hasznos. „Ahogy az előadásomban is kitértem rá: rengeteg molekulát kell kipróbálni ahhoz, hogy megtaláljuk azt az egyet, amely az adott problémára választ ad. Biológiai kísérleteket elvégezni nagyon költséges, de szimulációkkal ez költséghatékonyabbá tehető. Ez a gyógyszergyártók számára is hozhat eredményeket, például gyorsabban tudnak új készítményekkel piacra lépni, több és komolyabb eredményt érhetnek el a gyógyászati termékek előállításában”, fejtette ki a szakember.
Arra a kérdésre, hogy a nagyobb cégek mellett lakossági használatra szánja-e a vállalat a kvantumszámítógépet Farkas Bálint elmondta, hogy a technológia a kutatók életét fogja megkönnyíteni, ennek köszönhetően pedig sokkal több hasznos termék jelenhet meg sokkal rövidebb időn belül, például a már említett gyógyszerek vagy éppen szoftverek. „Még jó idei nem fogunk kvantumszámítógéppel dolgozni, annak csak a gyümölcsét élvezhetjük majd ki. Ahogy a DNS-szekvenálókkal sem találkozunk közvetlenül, mégis forradalmasították az inzulin-helyreállítást bizonyos baktériumok felismerésével, tehát közvetetten érezhetőek pozitív hatások az érintett betegek esetében. A kvantumszámítógéppel is ez a helyzet: megszoktuk, hogy a dolgok egyre jobbak lesznek, ezt segíti majd elő.”

QUBIT, MINT MÉRTÉKEGYSÉG

Farkas Bálint előadásában kitért rá, a kvantumszámítógép erősségét qubitben mérjük, és minél több qubit van egy kvantumszámítógépben, annál nagyobb adattal tud egyszerre dolgozni, annál nagyobb a sávszélessége. Ha 1 qubittel több van egy kvantumszámítógépben, úgy mindig duplázódik a teljesítménye. Jelenleg egy erősebb, 16 gigabyte RAM-os laptoppal 30 qubit szimulálható. Egy komolyabb felhőszolgáltatással, mint amilyen a Microsoft Azure, ahol rendelkezésre áll több terabyte RAM, már 40 qubit is szimulálható, ám mivel exponenciális növekedésről van szó, ezért egy ponton számolni kell egy felső határral, ezt nagyságrendileg 50-60 qubit jelenti. Egy ilyen kvantumszámítógép pedig már gyorsabb annál, amit egy szuperszámítógépes szimuláció elbírna.

A teljes cikket olvassa el a Business Class Magazin ROBOTOK ÉS EMBEREK című lapszámában! Fizessen elő nyomtatott vagy digitális formában!