Специалисты Всемирного экономического форума (ВЭФ) совместно с компанией Accenture подготовили белую книгу о том, как квантовые технологии могут изменить промышленность и цепочки поставок. В материале рассматриваются реальные примеры раннего внедрения квантовых решений, а также предлагаются практические рекомендации для перехода компаний от экспериментов к масштабированию.
Исследование основано на собственных аналитических материалах авторов, а также на сторонних публикациях, включая работы McKinsey, Национального института стандартов и технологий США (NIST), HPC Wire, Европейской комиссии и других источников.
Ключевые выводы:
- в документе подчеркивается, что квантовые технологии открывают новые возможности для промышленности там, где классических систем уже недостаточно;
- авторы относят к квантовым технологиям три ключевые области: квантовые вычисления, квантовые сенсоры, а также квантовую безопасность и коммуникации. Каждое из этих направлений предназначено для решения конкретных задач промышленности. Вместе они формируют основу следующего этапа роста конкурентоспособности и эффективности производственных систем;
- в документе приводятся практические примеры компаний, уже использующих квантовые технологии. Так, автомобилестроительная компания Ford Otosan сократила время планирования производства на 50% с помощью гибридного квантово-классического отжига (Quantum Annealing). Производитель полупроводников TSMC считает, что применение квантовых сенсоров на основе синтетических алмазов повышает точность выявления дефектов при производстве. Порт Роттердама испытал квантово-защищенную сеть связи, основанную на квантовом распределении ключей (Quantum Key Distribution);
- как считают эксперты, квантовые вычисления становятся особенно важными в моделировании новых материалов и молекулярных структур. Например, квантовые алгоритмы помогают разрабатывать металлоорганические каркасы для улавливания углекислого газа (Metal-Organic Frameworks);
- в материале говорится, что квантовые сенсоры обеспечивают высокую точность и стабильность измерений, что особенно важно для аэрокосмической отрасли, автомобилестроения и электроники;
- отмечается, что стандартные системы шифрования становятся все более уязвимыми из-за слабых конфигураций, устаревших протоколов и недостаточно надежного управления ключами, а развитие квантовых компьютеров лишь усиливает эти риски. Чтобы подготовиться к будущим квантовым атакам, аналитики выделяют следующие три направления защиты: постквантовая криптография, квантовое распределение ключей и квантовые генераторы случайных чисел;
- как говорится в исследовании, квантовые алгоритмы могут улучшить производственное планирование, оптимизацию рабочих процессов и принятие решений в реальном времени;
- в документе подчеркивается, что квантовые сенсоры дают возможность непрерывного и неинвазивного контроля качества на производственных площадках. Они помогают снижать незапланированные простои, повышать безопасность сотрудников и поддерживать выполнение регуляторных требований;
- квантовые алгоритмы, по замечаниям авторов, способны решать гиперсложные задачи логистики и цепочек поставок. Они помогают оптимизировать маршруты, расписания поставок и распределение ресурсов, а гибридные квантово-классические модели улучшают прогнозирование и планирование запасов;
- создание систем сертификации по аналогии с международными стандартами ISO и NIST помогло бы повысить доверие к квантовым решениям и упростить процесс закупок, отмечается в материале.