Kvantarvutid kui megatrend on kohal ja see muudab mängu

Kvantarvutid muudavad koos mitmete teiste tehnoloogiatega viisi, kuidas me tulevikus töötame. Lihtne töövõtja ei adu, millist maailma muutvat võimekust lisab kvantarvutite kasutamine teaduses, tehnoloogias ja igapäevaelu toetavate rakenduste loomisel.

Protsessoreid tootva Inteli kaasasutaja Gordon E. Moore'i järgi arvutiriistvara ajalool põhinev Moore'i seadus ütleb, et tavaarvuti võimsus kasvab eksponentsiaalselt, kahekordistudes iga kahe aasta järel. Elektrituulikute kasutegur kasvab sarnaselt Moore'i seadusele. Võrdluseks - kvantarvuti võib paari sekundiga lahendada ülesande, mida klassikaline superarvuti teeb paar aastat. Kvantarvutite tulek on tavaarvutiga võrreldes seega hüpe hoopis uutesse dimensioonidesse.

Kuna kvantarvuti suudab töötada tavaarvutist määratult kiiremini, näiteks variante läbi proovida ja mustreid otsida, siis võimaldab see luua selliseid rakendusi ja teenuseid, mida tavaarvutitega polegi kunagi võimalik saavutada. Sidudes kvantarvuti võimekuse suurandmete ja iseõppivate algoritmidega, on võimalik luua lahendusi, mis mitte üksnes ei asenda inimeste mõttetööd, vaid võib seda ka tunduvalt ületada. Näiteks võivad kvantarvutid tugisüsteemidena osaleda väga erinevate teadusvaldkondade nagu geenitehnoloogia ja personaalmeditsiini valdkondade arendamisel seninägematute tulemustega.

Tehisintellekti algoritmid õpivad kogemustest, jäljendades inimese närvivõrkude toimimist ja suudavad õppida nagu inimesedki oma tehtud vigadest. Näiteks Boston Dynamics-i arendatav parkuurirobot Atlase näitel: Atlas õppis ise kõndima nagu teeb seda väike laps, alguses kukkudes ja pidevalt oma sooritust parandades püsti tõustes. Google emaettevõttele Alphabet kuuluv Suurbritannias asuv tehisintellekti arendav ettevõte DeepMind arendas masinõppel põhineva tehisintellekti, mis suutis võita kõige keerukama lauamängu go meistrit.

Superarvuti, mis võidab males maailmameistrit, on omalaadne tehisintellekti implementatsioon, milles on teostatud käikudele üles ehitatud planeerimisalgoritm. Matemaatilistele algoritmidele üles ehitatud planeerimine ja ennustamine on ühed kõige keerukamad tehisintellekti valdkonnad. Näiteks tootmisettevõtetele kättesaadav võrgus töötav algoritm, mis planeerib tootmist ja logistikat, võib jätta sektoris töötuks terve rea keskastmejuhte, planeerijaid ja korraldajaid. Tulevikuoskuste omandamine ja pidev õppimislainel olemine toetab oma koha leidmist ja hoidmist üha enam tehnoloogia- ja algoritmidekeskses väärtusahelas. 

Alustuseks on kasulik endale selgeks teha põhimõisted ja tutvuda kõige olulisemate trendidega, mis muudavad sinu ja su laste töötegemise viisi tulevikus. Kvantarvutite põimimine kesksüsteemidesse ja sidumine erinevate tehnoloogiate ja platvormidega muudab maailma vähemalt samal määral kui trükimasina leiutamine.

Täna kasutavad ressursi ja stsenaariumidepõhiseid automaatplaneerimise lahendusi vaid juhtivad ettevõtted maailmas ja see on üks nende ärieelistest. Juba lähikümnendil on kvantarvutite poolt toetatud teenused as a service ehk teenusepõhiselt kättesaadavad laias spektris ettevõtetele. 

Paarikümne aasta pärast on iseseõitvad, masinõppel-tehisintellektil põhinevad autod sama elementaarsed kui elektritõuksid või iseteeninduskassad. Kas sina ja su lapsed on selleks valmis? Kas sa oled valmis selleks kui tehisintellekt koos kvantarvutitega võtab ära su töö või muudab töötamise viisi kardinaalselt? Millised on sinu eelised ja tugevused ja kas oled muutusteks valmis?

Praktilisest küljest on seni keerukamaid ülesandeid lahendava arvuti-tehisintellekti loomise taktistuseks piisava arvutusvõimsuse olemasolu. Aga selle probleemi lahendus on juba olemas, esialgu küll kallis ja rohkem teaduslik lahendus kvantarvutite näol. Kui tavamõistusele hoomatavas maailmas pole väiksema asja sisse suuremat asja võimalik paigutada, siis kvantmaailmas on see võimalik. Kvantmaailma ruumi- ja pinnalaotus võimaldab ruutmillimeetrile paigutada rohkem protsessoreid kui korralikus tänapäevases serveripargis. Asjakohane võrdlus oleks kuuekümnendate arvutid ja kosmoserakette juhtivad programmid, mis olid nii suured, et täitsid terveid ruume, aga olid arvutusvõimsuselt sadu kui mitte tuhandeid kordi kehvemad kui teie nutitelefon. Lisaks laialt tulevikukindlusele (future proof), mida kasutatakse näiteks programmeerimistehnoloogiates, eesmärgiga olla vaba ja sõltumatu korporatiivsetest platvormidest (Microsoft, Facebook, Twitter, Oracle jpt), kasutatakse krüptomaailmas tihti terminit quantum proof ehk kvantarvutite kindel krüptograafia.

Kvantarvuti võib dešifreerida-dekrüpteerida kõiki tänapäeval kasutatavaid laialt levinud krüpteerimisalgoritme, sealhulgas krüpteeritud paroole ja teie suhtluskanalites vahetatud krüpteeritud sõnumeid. Kvantarvuti suudab sekunditega häkkida sisse tänapäevastesse, seisuga 2022 aasta kesksüsteemidesse, internetipankadesse, ID-kaardi ja digitaalse e-allkirja andmise lahendustesse. 

Loomulikult pole see mingi uudis ja sellepärast on tavasüsteemide hetkel standardsete krüpteerimisalgoritmide kasutajad, sealhulgas Eesti ID kaardi infrastruktuur kvantarvutite tulekuks valmistumas. Krüptograafilistes ökosüsteemides mõeldakse kvantkindlusele juba täna. Näiteks teie kasutatavas chatroomi keskkondades, mille side on krüpeeritud (näiteks Telegram), pole otstarbekas saadetavaid sõnumeid dekrüpteerida, kuna selleks kuluks liiga palju arvutusvõimsust. Kvantarvuti aga suudaks neid sõnumeid dekrüpteerida, sest - mida tavaarvuti või arvutite pilv teeb kuudega, võib kvantarvuti teha sekunditega. 

Pole võimatu, et kvantserveri poolt toetatud teenus integreerituna tehisintellektiga võib tulevikus teie mõtteid ja soove ennustada ja pakkuda teie poolt temale usaldatud info põhiselt elulähedasi ja praktiliselt toimivaid tegutsemisviise ja stsenaariume.