Ini Akan Menjadi Kasus Penggunaan Terawal untuk Komputer Quantum

Komputasi kuantum diharapkan untuk merevolusi balutan luas industri. Tetapi karena teknologi semakin mendekati komersializasi, apa yang akan menjadi kasus penggunaan paling awal?

Qkomputasi uantum masih jauh dari arus utama. Industri ini memiliki beberapa terobosan signifikan pada tahun 2021, tidak terkecuali peluncuran IBM prosesor pertama yang melewati 100-tanda qubit. Namun teknologi tersebut masih dalam tahap percobaan, dan belum menunjukkan kegunaannya untuk memecahkan masalah dunia nyata.

Tonggak sejarah itu mungkin tidak terlalu jauh. Sebagian besar perusahaan komputasi kuantum bertujuan untuk memproduksi perangkat yang toleran terhadap kesalahan pada tahun 2030, yang dilihat banyak orang sebagai titik belok yang akan mengantarkan era komputasi kuantum praktis.

Komputer kuantum tidak akan menjadi mesin serba guna. Mereka akan dapat menyelesaikan beberapa kalkulasi yang benar-benar sulit untuk komputer saat ini dan secara dramatis mempercepat pemrosesan untuk yang lain. Tetapi banyak hal yang mereka kuasai adalah masalah khusus, dan mereka tidak akan menggantikan komputer konvensional untuk sebagian besar tugas.

Itu berarti kemampuan untuk mendapatkan keuntungan dari revolusi ini akan sangat tidak merata, yang mendorong analis di McKinsey untuk menyelidiki siapa pemenang awal dalam sebuah laporan baru. Mereka mengidentifikasi industri farmasi, kimia, otomotif, dan keuangan seperti itu dengan kasus penggunaan jangka pendek yang paling menjanjikan.

Para penulis berhati-hati untuk menunjukkan bahwa membuat prediksi tentang komputasi kuantum itu sulit karena banyak pertanyaan mendasar tetap tidak terjawab; fatau misalnya, kepentingan relatif dari kuantitas dan kualitas qubit atau apakah ada penggunaan praktis untuk perangkat awal sebelum mereka mencapai toleransi kesalahan.

Penting juga untuk dicatat bahwa saat ini terdapat kurang dari 100 algoritme kuantum yang menunjukkan a percepatan kuantum, itu tingkat yang dapat sangat bervariasi. Itu berarti pertanyaan pertama dan terpenting bagi para pemimpin bisnis adalah apakah solusi kuantum bahkan ada untuk masalah mereka.

Tetapi untuk beberapa industri, manfaatnya terlihat lebih jelas daripada yang lain. Bagi pembuat obat, teknologi ini menjanjikan perampingan industri yang panjang dan sangat mahal penelitian dan pengembangan proses; obat rata-rata membutuhkan waktu 10 tahun dan $ 2 miliar untuk berkembang.

Simulasi kuantum dapat memprediksi bagaimana protein terlipat dan menggoda sifat-sifat molekul kecil yang dapat membantu menghasilkan perawatan baru. Setelah kandidat yang menjanjikan ditemukan, komputer kuantum juga dapat membantu mengoptimalkan atribut penting seperti penyerapan dan kelarutan.

Luar penelitian dan Pengembangan, komputer kuantum juga dapat membantu perusahaan mengoptimalkan uji klinis yang digunakan untuk memvalidasi obat baru, misalnya dengan membantu mengidentifikasi dan mengelompokkan peserta atau memilih lokasi uji coba.

Simulasi kuantum juga dapat membuktikan alat yang ampuh dalam industri kimia, menurut laporan tersebut. Kimiawan masa kini menggunakan alat desain berbantuan komputer yang bergantung pada perkiraan perilaku dan sifat molekuler, tetapi mengaktifkan simulasi mekanika kuantum molekul secara penuh akan memperluas kemampuan mereka secara dramatis.

Hal ini dapat memotong banyak putaran eksperimen lab coba-coba yang biasanya diperlukan untuk mengembangkan produk baru, alih-alih mengandalkan simulasi untuk melakukan pekerjaan berat, dengan validasi berbasis lab yang terbatas untuk mengonfirmasi hasilnya.

Komputer kuantum juga dapat membantu mengoptimalkan formulasi yang digunakan dalam semua jenis produk—mulai dari deterjen hingga cat—dengan memodelkan proses tingkat molekuler kompleks yang mengatur tindakannya.

Untuk industri farmasi dan kimia, bukan hanya desain produk baru yang dapat terpengaruh. Komputer kuantum juga dapat membantu meningkatkan proses produksi mereka dengan membantu peneliti lebih memahami mekanisme reaksi yang digunakan untuk membuat obat dan bahan kimia, merancang katalis baru, atau menyempurnakan kondisi untuk mengoptimalkan hasil.

Dalam industri otomotif, teknologi ini dapat meningkatkan kemampuan pembuatan prototipe dan pengujian secara signifikan. Simulasi yang lebih baik dari semuanya sifat aerodinamis ke perilaku termodinamika akan mengurangi biaya pembuatan prototipe dan menghasilkan desain yang lebih baik. Bahkan bisa memungkinkan pengujian virtual, mengurangi jumlah kendaraan uji yang diperlukan.

Saat pembuat mobil mencari cara yang lebih ramah lingkungan untuk mengisi bahan bakar kendaraan mereka, simulasi kuantum juga bisa berkontribusi untuk menemukaning bahan baru dan desain yang lebih baik untuk sel bahan bakar hidrogen dan baterai. Namun, dampak terbesar bisa terjadi pada logistik sehari-hari yang terlibat dalam menjalankan perusahaan otomotif besar.

Gangguan rantai pasokan merugikan industri sekitar $15 miliar per tahun, tetapi komputer kuantum dapat mensimulasikan dan mengoptimalkan jaringan global yang luas perusahaan mengandalkan untuk secara signifikan mengurangi sakit kepala ini. Mereka juga dapat membantu menyempurnakan jadwal jalur perakitan untuk mengurangi inefisiensi dan bahkan mengoptimalkan pergerakan tim multi-robot saat mereka menyatukan mobil.

Dampak komputasi kuantum pada industri keuangan akan memakan waktu lebih lama untuk dirasakan untuk penulis laporan, tetapi dengan jumlah besar yang dipertaruhkan, ini layak untuk ditanggapi dengan serius. Teknologi ini terbukti sangat berharga dalam memodelkan perilaku portofolio besar dan kompleks untuk menghasilkan strategi investasi yang lebih baik. Pendekatan serupa juga dapat membantu mengoptimalkan portofolio pinjaman untuk mengurangi risiko, yang memungkinkan pemberi pinjaman menurunkan suku bunga atau membebaskan modal.

Seberapa banyak hal ini terjadi sangat bergantung pada lintasan masa depan teknologi kuantum. Terlepas dari kemajuan yang signifikan, masih banyak hal yang tidak diketahui, dan banyak ruang untuk jadwal yang meleset. Meskipun demikian, potensi teknologi baru ini mulai menjadi fokus, dan tampaknya para pemimpin bisnis di industri yang paling rentan terhadap gangguan sebaiknya mulai membuat rencana.

Gambar Kredit: Pete Linforth dari Pixabay

Sumber: https://singularityhub.com/2022/01/10/these-will-be-the-earliest-use-cases-for-quantum-computers/