Την ώρα που ο κόσμος ακόμη προσπαθεί να προσαρμοστεί στην επανάσταση της Τεχνητής Νοημοσύνης, η επόμενη μεγάλη τεχνολογική μάχη έχει ήδη αρχίσει. Οι κβαντικοί υπολογιστές υπόσχονται να αντιμετωπίσουν προβλήματα που παραμένουν απαγορευτικά ακόμη και για πανίσχυρους σημερινούς υπολογιστές — και η Ελλάδα επιχειρεί να αποκτήσει θέση σε αυτή τη νέα εποχή.
ChatGPT, Gemini, δημιουργία εικόνων και βίντεο με AI, αυτόνομα συστήματα και έξυπνοι ψηφιακοί βοηθοί.
Μέσα σε ελάχιστα χρόνια η Τεχνητή Νοημοσύνη πέρασε από τα ερευνητικά εργαστήρια στην καθημερινότητά μας.
Πίσω όμως από την έκρηξη της AI εξελίσσεται ήδη ένας άλλος τεχνολογικός αγώνας, ο οποίος μπορεί να αποδειχθεί εξίσου σημαντικός τις επόμενες δεκαετίες:
ο αγώνας για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών.
Και πλέον το θέμα αφορά και την Ελλάδα.
Η Ελλάδα συζητά το μέλλον των κβαντικών τεχνολογιών
Οι κβαντικές τεχνολογίες έχουν ξεχωριστή θέση στο πρόγραμμα εκδηλώσεων του Υπουργείου Ψηφιακής Διακυβέρνησης και Τεχνητής Νοημοσύνης στη φετινή ΔΕΘ.
Την Τρίτη 8 Σεπτεμβρίου πραγματοποιείται ειδική εκδήλωση με θέμα:
«Το παρόν και το μέλλον των κβαντικών τεχνολογιών στην Ελλάδα και την Ευρώπη».
Και η επιλογή της λέξης «παρόν» έχει σημασία.
Γιατί, παρά την εντύπωση που έχουμε πολλοί, η κβαντική τεχνολογία δεν αποτελεί πλέον μόνο ένα μακρινό επιστημονικό σενάριο.
Τι είναι τελικά ένας κβαντικός υπολογιστής;
Για να καταλάβουμε γιατί υπάρχει τόσος ενθουσιασμός, πρέπει πρώτα να ξεκαθαρίσουμε κάτι.
Ο κβαντικός υπολογιστής δεν είναι απλώς ένας εξαιρετικά γρήγορος κανονικός υπολογιστής.
Ο υπολογιστής ή το smartphone που χρησιμοποιούμε σήμερα επεξεργάζεται πληροφορίες με bits.
Κάθε bit μπορεί να βρίσκεται σε μία από δύο καταστάσεις:
0 ή 1.
Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν αντίθετα qubits, τα οποία αξιοποιούν ιδιότητες της κβαντικής φυσικής.
Χάρη σε φαινόμενα όπως η κβαντική υπέρθεση και η διεμπλοκή, μπορούν να προσεγγίσουν ορισμένα υπολογιστικά προβλήματα με εντελώς διαφορετικό τρόπο από έναν συμβατικό υπολογιστή.
Θα είναι δηλαδή εκατομμύρια φορές γρηγορότερο το laptop μας;
Όχι.
Και αυτή είναι ίσως η μεγαλύτερη παρανόηση γύρω από τους κβαντικούς υπολογιστές.
Δεν πρόκειται να αντικαταστήσουν το PC, το smartphone ή τις σημερινές υπολογιστικές υποδομές για τις περισσότερες καθημερινές εργασίες.
Δεν χρειαζόμαστε έναν κβαντικό υπολογιστή για να ανοίξουμε το Instagram, να γράψουμε ένα κείμενο ή να δούμε Netflix.
Η αξία τους βρίσκεται σε πολύ συγκεκριμένα και εξαιρετικά σύνθετα προβλήματα.
Εκεί ακριβώς μπορεί να κάνουν τη διαφορά.
Από τα νέα φάρμακα μέχρι τα νέα υλικά
Μία από τις σημαντικότερες πιθανές εφαρμογές των κβαντικών υπολογιστών βρίσκεται στην προσομοίωση της ίδιας της φύσης.
Τα μόρια και τα άτομα ακολουθούν τους νόμους της κβαντικής φυσικής. Η ακριβής προσομοίωση πολύ σύνθετων κβαντικών συστημάτων με συμβατικούς υπολογιστές μπορεί να γίνει εξαιρετικά απαιτητική.
Ένας ώριμος κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε μελλοντικά να βοηθήσει στην έρευνα για νέα υλικά, χημικές ενώσεις και φαρμακευτικές εφαρμογές.
Άλλος τομέας έρευνας είναι η επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων βελτιστοποίησης.
Φανταστείτε ένα τεράστιο δίκτυο μεταφορών, εκατομμύρια διαφορετικούς συνδυασμούς ή ένα πολύ σύνθετο βιομηχανικό σύστημα.
Σε τέτοιου είδους προβλήματα εξετάζεται εάν οι κβαντικές μέθοδοι μπορούν μελλοντικά να προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα.
Και γιατί ενδιαφέρονται τόσο πολύ οι κυβερνήσεις;
Επειδή η κβαντική τεχνολογία δεν έχει μόνο εμπορικές εφαρμογές.
Έχει και στρατηγικές συνέπειες.
Ένας από τους σημαντικότερους λόγους είναι η κρυπτογραφία.
Ορισμένοι αρκετά ισχυροί κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν θεωρητικά να απειλήσουν μεθόδους κρυπτογράφησης που χρησιμοποιούνται σήμερα για την προστασία ψηφιακών επικοινωνιών και δεδομένων.
Γι’ αυτό, παράλληλα με την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών, αναπτύσσονται και νέες μέθοδοι μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας, σχεδιασμένες ώστε να αντέχουν απέναντι σε μελλοντικές κβαντικές επιθέσεις.
Η τεχνολογία επομένως συνδέεται άμεσα και με την κυβερνοασφάλεια.
Ευρώπη, ΗΠΑ και Κίνα στον νέο τεχνολογικό ανταγωνισμό
Οι μεγαλύτερες τεχνολογικές δυνάμεις επενδύουν ήδη σημαντικούς πόρους στην κβαντική τεχνολογία.
Οι ΗΠΑ διαθέτουν κορυφαίες εταιρείες και ερευνητικά κέντρα, η Κίνα επενδύει συστηματικά στον τομέα, ενώ η Ευρωπαϊκή Ένωση επιχειρεί να αναπτύξει τη δική της τεχνολογική βάση.
Για την Ευρώπη το ζήτημα συνδέεται με τη συζήτηση περί τεχνολογικής και ψηφιακής κυριαρχίας.
Η εμπειρία των τελευταίων δεκαετιών έδειξε πόσο εύκολα μια ολόκληρη ήπειρος μπορεί να εξαρτηθεί από τεχνολογίες που αναπτύσσονται αλλού.
Στην κβαντική εποχή η ΕΕ δεν θέλει να επαναλάβει το ίδιο λάθος.
Πού βρίσκεται η Ελλάδα;
Η Ελλάδα φυσικά δεν πρόκειται να ανταγωνιστεί μόνη της τις ΗΠΑ ή την Κίνα.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι πρέπει να παρακολουθεί τις εξελίξεις από την εξέδρα.
Η χώρα συμμετέχει στις ευρωπαϊκές προσπάθειες δημιουργίας νέων υπολογιστικών και κβαντικών υποδομών, ενώ ταυτόχρονα αναπτύσσει ευρύτερο οικοσύστημα προηγμένων υπολογιστικών τεχνολογιών.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο νέος εθνικός υπερυπολογιστής ΔΑΙΔΑΛΟΣ, ο οποίος βρίσκεται πλέον μεταξύ των ισχυρότερων συστημάτων του είδους του διεθνώς.
Πρέπει πάντως να ξεκαθαρίσουμε μια σημαντική διαφορά:
Ο ΔΑΙΔΑΛΟΣ δεν είναι κβαντικός υπολογιστής.
Είναι υπερυπολογιστής που βασίζεται στη συμβατική υπολογιστική τεχνολογία.
Η παράλληλη ανάπτυξη όμως υποδομών υπερυπολογιστικής, AI και κβαντικής τεχνολογίας δημιουργεί ένα ευρύτερο οικοσύστημα προηγμένης υπολογιστικής.
Πότε θα έχουμε πραγματικά χρήσιμους κβαντικούς υπολογιστές;
Εδώ τα πράγματα γίνονται λιγότερο εντυπωσιακά — αλλά περισσότερο ειλικρινή.
Οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν τεράστιες τεχνικές δυσκολίες.
Τα qubits είναι εξαιρετικά ευαίσθητα σε παρεμβολές και σφάλματα. Η διατήρηση της κβαντικής τους κατάστασης και η αξιόπιστη πραγματοποίηση πολύπλοκων υπολογισμών αποτελούν δύσκολα τεχνολογικά προβλήματα.
Γι’ αυτό δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα πότε θα φτάσουμε σε μεγάλης κλίμακας, πλήρως ανεκτικούς σε σφάλματα κβαντικούς υπολογιστές που θα μπορούν να λύσουν προβλήματα με τεράστια πρακτική αξία.
Μπορεί να χρειαστούν αρκετά χρόνια.
Μπορεί και περισσότερο.
Αλλά αυτό ακριβώς εξηγεί γιατί ο ανταγωνισμός έχει αρχίσει τώρα.
Μήπως βλέπουμε το επόμενο «AI moment»;
Πριν από λίγα χρόνια, η Τεχνητή Νοημοσύνη ήταν για τον περισσότερο κόσμο κάτι που συνέβαινε σε πανεπιστήμια και εργαστήρια τεχνολογικών εταιρειών.
Ύστερα εμφανίστηκε η generative AI και μέσα σε ελάχιστο χρόνο εκατοντάδες εκατομμύρια άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν την τεχνολογία.
Δεν γνωρίζουμε αν οι κβαντικοί υπολογιστές θα γνωρίσουν ποτέ μια αντίστοιχη ξαφνική έκρηξη.
Υπάρχει άλλωστε μια σημαντική διαφορά: πιθανότατα δεν θα χρησιμοποιούμε εμείς προσωπικά έναν κβαντικό υπολογιστή.
Μπορεί όμως να χρησιμοποιούμε τα αποτελέσματα όσων θα μπορούν να κάνουν αυτοί οι υπολογιστές.
Ένα νέο υλικό.
Μια νέα επιστημονική ανακάλυψη.
Καλύτερα συστήματα σχεδιασμού.
Νέες τεχνολογίες ασφάλειας.
Και ίσως εφαρμογές που σήμερα δεν μπορούμε καν να προβλέψουμε.
Η AI μας έδειξε πόσο γρήγορα μια τεχνολογία μπορεί να περάσει από το ερευνητικό εργαστήριο στην πραγματική ζωή.
Οι κβαντικοί υπολογιστές δεν έχουν φτάσει ακόμη εκεί. Αλλά ο αγώνας για το ποιος θα είναι έτοιμος όταν φτάσουν έχει ήδη ξεκινήσει — και αυτή τη φορά η Ελλάδα θέλει να βρίσκεται μέσα στο παιχνίδι.