Den sterke advarselen kom fra en av teknologiverdenens mest fremtredende administrerende direktører. Da han satt foran et publikum på World Economic Forum i Davos, Sveits, for tre år siden, sa Alphabets administrerende direktør Sundar Pichai at kvantedatabehandling har kraften til å transformere menneskehetens forståelse av den naturlige verden, og gjør det mulig for forskere å lage nye medisiner og bedre batterier, blant andre fremskritt. . Men med det store løftet følger fare: En kommersielt levedyktig kvantedatamaskin er allment forventet å kunne trenge gjennom krypteringsteknikkene som sikrer verdens finans- og kommunikasjonsnettverk. Potensialet er stort, men vi vil ha utfordringer, sa Pichai. “I løpet av en tidsramme på fem til ti år vil kvanteberegning bryte kryptering slik vi kjenner den.” Etter flere tiår med inkrementell fremgang innen kvantedatabehandling, er en gruppe teknologigiganter og startups på vei til å begynne å kommersialisere den. Etter hvert som flere rendyrkede kvantefirmaer blir børsnoterte selskaper, vil investorer gjøre klokt i å i det minste overvåke det spirende feltet, som analytikere forventer har potensial til å forstyrre teknologiverdenen, og skape milliarder av dollar i verdi i prosessen. Siden den konseptuelle fødselen på begynnelsen av 1980-tallet, har kvantedatabehandling holdt løftet for systemer som eksponentielt kan utkonkurrere dagens datamaskiner. I stedet for å lene seg på nullene og enerne til klassiske datamaskiner, dukket kvantedatamaskiner opp fra kvantefysikken, som er studiet av de grunnleggende byggesteinene til materie og energi. Kvantemekanikkens lover lar de minste partikler eksistere i flere tilstander samtidig. Så i motsetning til den binære biten på vanlige datamaskiner, kan kvantebiten, eller qubit , samtidig være en kombinasjon av null og én, så vel som en hvilken som helst verdi i mellom. Disse merkelige egenskapene står for teknologiens potensielt eksplosive evner; hver ekstra qubit dobler kraften til en kvantedatamaskin. Kvantesprang Kappløpet om å oppnå en fungerende kvantedatamaskin som er i stand til å løse problemer utenfor rekkevidden til dagens datamaskiner ble oppvarmet i 2019. Det var da forskere ved Alphabets Google-divisjon hevdet et gjennombrudd: De sa at deres 54-qubit-maskin kjent som Sycamore utførte en oppgave i minutter som ville tatt tradisjonelle superdatamaskiner 10 000 år. For ikke å overgå, kunngjorde IBM i mai at de planlegger å levere en 4000-qubit datamaskin innen 2025. Mens industriobservatører sier at terskelen for utbredt kommersiell bruk vil være en 100 000-qubit-maskin, hevder IBM at kvantedatamaskinen deres vil kunne begynne å løse noen av de mer grunnleggende problemene teknologien er ment å løse, inkludert porteføljeoptimalisering for finansfirmaer. Selv om det fortsatt er i sin spede begynnelse, vil markedet for kvantedatamaskinvare og -tjenester vokse med 50 % sammensatt årlig rate fra 475 millioner dollar i fjor til omtrent 2,5 milliarder dollar innen 2025 og 19 milliarder dollar innen 2030, ifølge Cowen-analytikere. Cowens Krish Sankar sammenlignet det begynnende feltet av kvanteselskaper med bioteknologiselskaper i tidlig stadium hvor det er “vanskelig å forutsi når stoffet tar av.” Mange av selskapene bruker ulike strategier for å takle problemet med å skalere opp i qubits. “Ingen vet hva som kommer til å fungere; kanskje alle gjør det,” sa Sankar. “De fleste av dem har en tidslinje i løpet av de neste tre til fem årene for å få nok qubits” for kommersialisering, la han til. Siden neste generasjons datamaskiner forventes å være i stand til å simulere kjemiske reaksjoner i molekylær skala, noe som åpner for sprang innen materialvitenskap og legemiddelskaping, er det farmasøytiske, kjemiske og bilindustrien som kommer til å være blant de første sektorene til fordel. Men den beregningskraften medfører risiko, som referert til av Alphabets Pichai. Kvantedatamaskiner forventes å kunne løse de matematiske problemene som ligger til grunn for mye av dagens krypteringsteknikker, for eksempel avsløre sikkerheten til nettsteder og e-post. Det kan true globale finans- og teknologiselskaper og utgjøre en risiko for kryptovalutaer, noe som potensielt kan tillate hackere å stjele bitcoins, for eksempel. Det har ansporet til investeringer og større bevissthet blant bedriftsledere. For eksempel har JPMorgan Chase bygget et internt team av forskere for blant annet å bidra til å stimulere utviklingen av neste generasjons kommunikasjonsnettverk som er trygge fra kvantetrusselen. Nesten 40 % av store selskaper forventes å starte sine egne kvanteprosjekter innen 2025, ifølge analysefirmaet Gartner. Gitt de uoverkommelige utgiftene og den store størrelsen på kvantedatamaskiner, forventes de fleste selskaper å benytte seg av teknologien via skyen, sier analytikere. Interessen for den futuristiske teknologien – som vanligvis krever vedlikehold av store maskinvarerigger ved superkalde temperaturer – har eksplodert de siste årene ettersom venturekapitalinvestorer kaster penger inn i sektoren. Startups med fokus på kvanteteknologi mottok 1,4 milliarder dollar i finansiering i fjor, det dobbelte av industriens mengde i 2020, ifølge McKinsey. Likevel har den begynnende sektoren blitt hamret i år i teknologiruten. Flere av de offentlige kvanteselskapene benyttet seg av fjorårets vindu for mindre, ulønnsomme selskaper til å notere seg via SPAC-transaksjoner. Men alle av dem handler for øyeblikket under noteringsprisene og er i unåde hos investorer som nå prioriterer overskudd fremfor vekst. Tilstrømningen av penger og økende dekning av teknologien har skapt tilbakeslag. Det er uklart om en “storskala, feiltolerant” kvantemaskin noen gang vil bli bygget, skrev Oxford University-fysiker Nikita Gourianov i en artikkel i august. Ifølge Gourianov er kvantedatamaskiner en overhypet boble uten praktiske applikasjoner. Blant utfordringene deres er datamaskinene ekstremt følsomme for miljøforstyrrelser som ødelegger informasjonen, noe som gjør dem svært utsatt for feil. Et tallspill Men det er to grunner til at kvantedatabehandling bør overvinne sine tekniske utfordringer, ifølge Konstantinos Karagiannis , en kvantedatabehandlingsspesialist hos konsulent Protiviti. Kvantedatamaskiner vil være i stand til å kompensere for dårlige qubits (forårsaket av uendelig små mengder varme eller elektromagnetiske felt) gjennom en teknikk som kalles “feilkorreksjon,” sa han. På toppen av det vil større kvantedatamaskiner bli laget ved å koble til mindre moduler, la han til. “Jeg har sett noen fantastiske fremskritt innen qubit-troskap,” sa Karagiannis i et intervju. “Vi trenger ikke perfekte qubits, vi trenger at de er veldig gode, og da trenger vi nok av dem til å gjøre det som kalles feilretting.” Mens mer enn 200 kvanterelaterte selskaper eksisterer i dag, er bare fire av de såkalte rene skuespillene børsnotert, ifølge Bernstein. De heter D-Wave Systems, Rigetti Computing, IonQ og Quantum Computing. Cowen anbefaler Berkeley, California-baserte Rigetti Computing , som utvikler kretser for kvantedatamaskiner og tilbyr en skyplattform som gjør det mulig for ingeniører å designe kvantealgoritmer. Det 9 år gamle selskapet, grunnlagt av en tidligere IBM-fysiker, er “godt posisjonert” til å dra nytte av bruken av kvantedatabehandling som en tjeneste, ifølge Cowen. Quantum Computing fokuserer på programvareløsninger for bedrifter og er kjøpsvurdert av Ascendiant Capital Markets’ Edward Woo, som forventer “sterk vekst” i løpet av neste år ettersom selskapet øker markedsføringen. “Ved å være tidlig i denne raskt voksende industrien, tror vi at Quantum er godt posisjonert for å ta og drive en meningsfull markedsandel,” skrev Woo i et ferskt notat som hevet prismålet sitt på det Leesburg, Virginia-baserte firmaet til $9,50. Aksjen har falt 33% i år og stengte sist på $2,27, noe som innebærer en gevinst på 319% hvis Woos mål nås. Andre firmaer som vil fange inntekter fra kvanteberegning inkluderer Applied Materials og MKS Instruments, ifølge Cowen. Applied Materials, som leverer utstyr til produsenter av halvledere og skjermer, vil dra nytte av økende etterspørsel etter superledende brikker, sa Cowen. MKS , en leverandør for halvlederprodusenter og avansert elektronikk, kan levere de industrielle laserne som trengs i ulike kvanterigger. Likevel innrømmer selv boosterne at bruken av kvantedatabehandling kan være en humpete reise for investorer, gitt feltets spekulative natur og det ukjente rundt kommersialisering. En mer konservativ måte å spille sektoren på kan være å eie etablerte store teknologiselskaper. Alphabet og IBM er klar til å bli store aktører innen kvantedatabehandling, hvis investeringene deres er noen indikasjon. I fjor kunngjorde Alphabets Google en plan på flere milliarder dollar for å bygge en kommersiell kvantedatamaskin innen 2029, hjulpet av den nye kvantecampusen i California. I mellomtiden har IBM gjort blant de største forpliktelsene til kvante, med flere hundre ansatte, mer enn 20 kvantedatamaskiner og en skytjeneste med mer enn 360 000 brukere. I fjor lanserte Microsoft sin skytjeneste Azure Quantum , et fullstack-tilbud som lar kunder få tilgang til kvantemaskinvare og -programvare. Teknologigiganten har åtte kvantedatalaboratorier rundt om i verden og jobber med å utvikle sin egen kvantedatamaskin basert på en potensielt mer stabil form for teknologi. Kvanteoverlegenhet Innsatsen fra store, godt finansierte selskaper så vel som startups lover godt for bransjen. Såkalt kvanteoverlegenhet – øyeblikket da kvantedatamaskiner er i stand til pålitelig å utføre beregninger langt utenfor rekkevidden til tradisjonelle superdatamaskiner – kan skje innen tiårets slutt, ifølge JPMorgans Marco Pistoia, en kvanteekspert som tilbrakte mesteparten av sin karriere hos IBM. “Selv nå som kvantedatamaskiner ennå ikke er så kraftige, har vi ikke så mye tid igjen,” sa Pistoia i en podcast. Selskaper må forberede seg på det øyeblikket nå eller risikere å falle på etterskudd, sa han. Den fremgangen gir andre oppmuntring. “Vi ser disse milepælene skje, så jeg er sikker på at vi kommer til å komme dit,” sa Karagiannis. “Maskinene blir veldig, virkelig gode.”