Kvanttiteknologian uskotaan luovan lukuisten eri toimialojen yrityksille täysin uusia mahdollisuuksia tällä hetkellä jopa mahdottomina pidettyjen ongelmien ratkaisemiseen.
”Tulevaisuudessa kvanttilaskennalla pystytään ratkomaan organisaatioiden kiperimpiä liiketoimintaongelmia uskomattoman paljon nopeammin ja tehokkaammin kuin perinteisillä tietokoneilla”, kertoo Accenturen johtava teknologia-arkkitehti Jaakko Hyvärinen ja lisää toivovansa kvanttiteknologian tuovan ratkaisuja myös koko yhteiskuntaa koskettaviin, toimialat ylittäviin haasteisiin, kuten ilmastonmuutoksen vastaiseen taisteluun.
Kvanttialgoritmit tunnistavat oikean ratkaisun eri vaihtoehtojen joukosta. Kvanttilaskennan tehokkuutta kuvaava esimerkki on tietotekniikan kenties tunnetuin laskennallinen ongelma, kauppamatkustajan ongelma: Jos kauppamatkustaja tietää kaupunkien keskinäiset etäisyydet, miten hän voi laskea itselleen nopeimman kulkureitin?
Kauppamatkustajan ongelmassa mahdollisten ratkaisujen määrä kasvaa eksponentiaalisesti kaupunkien määrän kasvaessa. Kuvan Suomen 15 kaupungissa voidaan vierailla 43 589 145 600:lla eri tavalla. Jos yhtälöön otetaan mukaan lisää kaupunkeja, ei universumin aika eivätkä klassisen tietokoneen kyvyt riitä käymään läpi kaikkia vaihtoehtoja. Kvanttikone puolestaan löytää nopeimman ratkaisun ikään kuin tarkastamalla kaikki mahdolliset reitit yhtäaikaisesti. Vastaavia ongelmia on jokaisella toimialalla, ja niiden ratkaisemisen nopeutuminen synnyttäsi uusia liiketoimintamahdollisuuksia.
Toinen tyypillinen esimerkki kvanttilaskennasta on labyrintti, joka on esitelty aiemmin kvanttiteknologioita koskevassa blogissa (kuva alla).
Kuva 1: Kauppamatkustajan ongelma ratkaistuna
Kuva 2: Klassinen tietokone käy lävitse kaikki labyrintin reitit löytääkseen tien ulos. Kvanttitietokone katsoo labyrinttiä kokonaisvaltaisesti ja lyhin reitti paljastuu.
Uusien teknologioiden todellinen asiakasarvo löytyy usein kokeilemalla
Organisaatiot tekevät palvelu- ja tuotekehitystä tyypillisesti asiakasarvo edellä, mutta kvanttiteknologian yhteydessä tätä totuttua ajattelumallia kannattaa myös haastaa.
”Murroksessa olevia teknologioita kannattaa organisaatiossa lähestyä myös puhtaasti teknologiavetoisesti. Asiakasarvon synnyttäminen on toki ensiarvoisen tärkeää, mutta vuosien saatossa olemme huomanneet, että täysin uusien teknologioiden asiakasarvoa tuovat mahdollisuudet ymmärretään tyypillisesti vasta teknologiakokeilujen kautta”, Hyvärinen kertoo.
Yritysten kannalta kvanttiteknologian luomat mahdollisuudet ovat kiehtovia. Accenturella on tunnistettu jo yli 150 käyttötapausta, joissa kvanttitietotekniikalla voidaan luoda merkittävästi lisäarvoa. Käyttökohteet löytyvät tyypillisesti optimoinnin, simuloinnin tai koneoppimisen alueelta. Tietoturva on myös tärkeä sovellusalue, sillä useimmat nykyisistä salausmenetelmistä murtuvat helposti kvanttikoneella. Accenturella on tehty jo myös kvanttilaskennan pilotointeja.
Valmistavassa teollisuudessa voitaisiin kvanttilaskennan avulla optimoida tuotantoprosessia, vähittäiskaupassa logistiikkaa ja töiden aikataulutusta, terveydenhuollossa potilashoitojen aikataulutusta. Energian tuotannossa kvanttiteknologiaa voisi hyödyntää sähköverkon optimoinnissa, vakuutusliiketoiminnassa monimutkaisten ilmiöiden ennustamisessa ja pankkitoimialalla sijoitusportfolioiden optimoinnissa.
Hyvärisen mukaan tarvitaan tiivistä yhteistyötä parhaiden liiketoiminta- ja kvanttiosaajien välille. Lisäksi kvanttiosaamista pitää kasvattaa. ”Kokeilut kannattaa aloittaa pienestä, algoritmeihin tutustumalla ja prototyyppejä kehittämällä, jotta ymmärrys kvanttiteknologian mahdollisuuksista organisaation sisällä kasvaa.”
”Omaa kvanttitietokonetta ei tarvitse ostaa, mutta kvanttikulttuuria pitää rakentaa määrätietoisesti, sillä uuden ajattelutavan sovittaminen omaan organisaatioon vie aikaa. Osaamista rakentaessa voi tukeutua laitteisto- ja ohjelmistotoimittajiin, konsulttiorganisaatioihin ja korkeakouluihin”, Hyvärinen toteaa.
Etene askel kerrallaan
- Valitse innostunut muutoksen edistäjä ja muodosta tiimi. Allokoi tarpeeksi aikaa.
- Valitse kokeiltava teknologia.
- Valitse riittävän helppo ongelma kokeilun syötteeksi. (Valintojen tekemisessä voi hyödyntää kumppaneita.)
- Kokeilu kestää tyypillisesti 5–10 viikkoa. Osaaminen syntyy vähitellen.
- Ymmärrys ja oikea kysymysten asettelu aukeavat tekemisen kautta.
Teksti: Accenture
Artikkelin laajempi versio julkaistaan Boardview-lehden numerossa 1/2020 kesäkuussa.