Kvanttitietokone & tekoäly on kahden kimppa

Vapaa-ajattelijan päiväkirjasta, osa 27

Teknologinen kehitys tuottaa tällä hetkellä jatkuvasti uusia innovaatioita. Kuitenkin seuraava mullistava vaihe on jäänyt vähälle huomiolle. Nimittäin kvanttitietokoneet. Toki tiedetään, että nämä koneet ovat todella kalliita, niitä rakennetaan kilpaa ja laskentateho on huima. Mutta mihin kvanttitietokoneita oikeasti voi tänä päivänä käyttää ja mihin niitä mahdollisesti käytetään lähitulevaisuudessa?

Kubitti on kvanttibitti, joka on kvanttilaitteen perusyksikkö. Kubitti voi olla samanaikaisesti sekä nolla että yksi, ja sen tilaa voi manipuloida kvanttimekaniikan avulla. Tämä ominaisuus, jota kutsutaan superpositioksi, mahdollistaa kvanttitietokoneiden käytön sellaisten ongelmien ratkaisemiseen, jotka ovat liian monimutkaisia perinteisille tietokoneille.

Tästä seuraa myös se ongelma, että perinteiset ohjelmistot, jotka on rakennettu nolla- ja ykkösbitin ympärille, eivät ole käyttökelpoisia kvanttitietokoneessa. Kvanttikone ei myöskään ole tehokas ratkaisu tilanteeseen, jossa pitää suorittaa suurella nopeudella perinteistä laskentaa. Voi jopa sanoa, että kvanttitietokone toimii lähemmin samalla tavalla, kuin ihmisen aivot, jotka eivät myöskään käsittele asioita mustavalkoisesti tosina tai epätosina.   

Tekoäly ja kvanttitietokoneet kulkevat käsi kädessä

Mitä kvanttitietokoneella sitten voi tehdä, kun valmiita sovelluksia ei vielä käytännössä ole?

Monet toimijat rakentavat kvanttikoneilla erilaisia sovelluksia ja kokeilevat niitä. Olemme kuitenkin vielä hyvin alkumatkalla. Ne alueet, joissa kvanttikoneiden vahvuudet tulisivat parhaiten esille löytyvät muun muassa lääketieteestä ja materiaalien sekä erilaisten finanssimallien kehittämisestä. Kvanttikone voi ratkaista ongelmia, joihin ei ole olemassa yksinkertaista vastausta vaan ratkaisussa joudutaan ottamaan huomioon hyvin monia muuttujia.

Kvanttilaskenta ei ole vielä käytössä liiketoimintasovelluksissa. Yksi syy siihen on suuri tehon tarve, joka on vähintään 100+ kubittia eli kustannuksiin nähden turhan korkea.

Kuitenkin nykyisten tekoälymallien kehittäminen ja opettaminen (GPT-mallit) on hidasta, joten kvanttikone voisi tehostaa ja nopeuttaa niitä huomattavasti.

Tekoäly siis kulkee jatkossa hyvin todennäköisesti käsi kädessä kvanttitietokoneiden kanssa.  Yhdessä ne muokkaavat hyvin paljon tietotekniikan käyttötapojamme.

Lähitulevaisuudessa ChatGPT-mallit integroituvat tuottavuustyövälineisiin kuten Microsoftin O365:een ja Copilotiin.

Entäs eettiset kysymykset?

Niin kvanttitietokoneissa kuin tekoälyssä pitää huomioida etiikka. Riskejä on kuitenkin vaikea nähdä, koska ala on niin lähtökuopissaan.

Yksi selkeä riski, jonka IBM on tuonut esille, on mahdollisuus murtaa salaukset kvanttitietokoneen avulla. Tämä on nimetty Q-päiväksi (Q-day). Silloin kvanttikoneella pystyy käytännössä murtamaan minkä tahansa salauksen. Tähän on toki varauduttava, koska Q-päivä on arviolta käsillä vielä ennen vuotta 2030. Mutta on hyvin vaikea ennustaa onko arvio lähelläkään todellisuutta.

Työpaikat turvassa

Tekoäly ei vie työpaikkoja, mutta muuttaa ja tehostaa työtapojamme. Kvanttitietokoneet taas ovat osa sitä mallia, kuinka tekoäly jatkossa kehittyy. Toisaalta kvanttitekniikka muuttaa ja nopeuttaa tutkimustyötä, kun erilaisia skenaarioita voi mallintaa nopeasti.

Uskon, että ”perinteinen” tietotekniikka terästettynä tekoälyllä ja kvanttitietokoneilla on tiimi, joka mullistaa monet perinteiset työnteon mallit jo lähitulevaisuudessa.

• Kuten kaikilla merkittävillä it-alan toimijoilla, myös Fujitsulla on yhden maailman tehokkaimman supertietokoneen Rikenin lisäksi oma kvanttitietokone.