Jak se stát kvantově připraveným

Cíle výuky

Po dokončení tohoto modulu budeš schopen/schopna:

• Popsat kroky, které mohou vedoucí pracovníci firem již nyní implementovat jako přípravu na budoucí využití kvantových počítačů ve svých pracovních postupech.
• Vysvětlit koncepty kvantové připravenosti a kvantového potenciálu.
• Vysvětlit poslání kvantových ekosystémů.
• Vyhledat zdroje pro sledování aktuálního dění v oblasti kvantových počítačů a nejnovějších vývojových trendů a průlomů.

Řešení hodnotných problémů pomocí kvantové technologie

Mnoho firem by rádo využilo příležitosti vrátit se v čase a těžit z průlomových technologií včerejška – jako byl internet – hned od začátku. Šance předběhnout konkurenci se znovu naskýtá s kvantovými počítači. Technologie dospívá a nyní je čas budovat kvantové dovednosti a pochopit obrovský potenciál kvantového výpočetnictví při řešení výpočetně náročných problémů.

V éře kvantových počítačů bude výkon systémů klíčový pro dosažení plného kvantového potenciálu a škálování – tedy chvíle, kdy budeme moci v určitých případech použití jednoznačně prokázat výraznou výkonnostní výhodu oproti klasickým počítačům. Konkrétně tehdy, kdy je kvantový výpočet stokrát nebo tisíckrát rychlejší, potřebuje jen zlomek paměti, nebo umožňuje to, co se zdálo nemožné. Naše spolupráce s UC Berkeley demonstruje sílu aktuálně dostupných procesorů IBM Quantum® při zkoumání smysluplných výpočtů a realistických aplikací ještě před érou odolnosti vůči chybám.

Kvantové počítače by mohly brzy řešit hodnotné problémy, které dlouho odolávaly klasickým superpočítačům. Vlády a průmysloví lídři po celém světě již zkoumají potenciální případy použití v oblasti zdravotní péče, vědy o materiálech, strojového učení a dalších oblastech. Organizace, které se zapojí nyní a stanou se kvantově připravenými, budou mít výraznou výhodu s tím, jak se tyto technologie vyvíjejí.

Kvantová připravenost

Kvantová připravenost je průběžně se vyvíjející mírou organizační způsobilosti v oblasti strategie, technologie a provozu kvantových počítačů. Charakterizuje postupně se rozvíjející schopnosti společnosti využívat kvantové technologie k narušování odvětví, vytváření konkurenční výhody a reakci na hrozby ze strany konkurentů orientovaných na kvantové technologie.

Klikni na trojúhelníky níže a zjisti, jaké schopnosti mají kvantově připravené organizace.

Strategie

• – Schopnost převádět informace o kvantovém trhu na praktické poznatky o příležitostech a hrozbách.
• – Odbornost zachycovat obchodní hodnotu ze strategií, schopností a inovačních iniciativ vyvolaných kvantovými technologiemi.
• – Expertíza k zajištění a ochraně duševního vlastnictví (IP) kvantových technologií.
• – Vliv na regulaci a standardy související se zamýšleným využitím kvantového výpočetnictví.

Technologie

• – Rámec DevSecOps pro vytváření, testování, nasazování a aktualizaci kvantových aplikací.
• – Vyspělost modelů AI a dalších pokročilých výpočetních modelů pro podporu kvantově adresovatelných pracovních postupů.
• – Hybridní cloudová architektura umožňující orchestraci a interoperabilitu kvantově-klasických pracovních zátěží.

Provoz

• – Správa a dohled k zajištění úspěšného provádění kvantového plánu.
• – Strategie talentů a kultura pro budování vysoce výkonného týmu s kvantovou plynností.
• – Inovační proces, který vytváří kvantová řešení odpovídající obchodním potřebám.
• – Agilní postupy vedoucí k vysoké rychlosti výzkumu a vývoje (R&D) a iterativnímu návrhu řešení.

Jak je popsáno v knize The Quantum Decade, kvantová připravenost je zásadní, protože pomáháme klientům vizualizovat a připravit se na využití budoucí výpočetní síly kvantových počítačů. IBM® spolupracuje s klienty na budování jejich dovedností a zkoumání případů použití s vysokým obchodním dopadem. Klíčové poznatky lze již nyní získat prováděním případů použití, které jsou dostatečně malé na to, aby běžely na současných kvantových počítačích. S tím, jak se technologie nadále zlepšuje, budou naši klienti rozšiřovat rozsah těchto případů použití a využívat kvantové počítače pro obchodní výhodu.

V následujících částech popisujeme tři způsoby, jak mohou organizace budovat svou kapacitu k narušování odvětví, vytváření konkurenční výhody a reakci na hrozby ze strany konkurentů orientovaných na kvantové technologie. Organizace mohou investovat do rozvoje kvantové pracovní síly, identifikovat kvantové případy použití k zachycení obchodní hodnoty a chránit se před kvantovými hrozbami.

Transformace talentů

Kvantové počítání se zásadně liší od klasického počítání – a to až na úrovni základní jednotky informace, kde bit nahrazuje qubit. Na předním místě tvého seznamu by měli být lidé otevření novým přístupům k řešení problémů. Být připraven na kvantovou éru znamená rozvíjet dovednosti napříč různými obory (viz obrázek níže).

Lidé ve tvé organizaci uvidí, jak jejich kvantové dovednosti rychle rostou díky pravidelnému kontaktu s našimi interními odborníky prostřednictvím IBM Quantum Network. Členové sítě získávají přístup k pokročilým hloubkovým školicím programům, individuálním konzultacím a živým přednáškám od odborníků IBM Quantum. Zjisti více o IBM Quantum Network.

Výběr případů použití

Cesta k přijetí kvantových technologií vyžaduje informovaná rozhodnutí o tom, které případy použití kvantového počítání mají potenciál přinést největší obchodní hodnotu.

Co dělá případ použití dobrým kvantovým kandidátem?

Dobrý případ použití je takový, který se očekává jako strategicky důležitý pro podnikání a který lze zkoumat pomocí dostupných rutin Qiskit – přičemž nabízí dostatečnou flexibilitu pro experimentování s tím, jak kvantová technologie postupuje. Rizikovou nebo špatnou volbou je případ použití, který vyžaduje určitou úroveň výkonu nebo se opírá o nezralé akademické teorie při hledání řešení problému zásadního nebo okrajového pro podnikání.

Vezmi si chvíli a zamysli se nad průmyslovými aplikacemi kvantového počítání z předchozího modulu a zamysli se nad vlastními obchodními problémy. Klikni na trojúhelníky níže a odhal faktory, které ovlivňují potenciál kvantového počítání přinášet obchodní hodnotu. Vezmi je v úvahu při hodnocení svého obchodního případu použití.

Dobré volby

• – Spoléhají na dostupné rutiny v knihovně Qiskit a na školení.
• – Jsou založeny na problému, který lze zmenšit na praktickou velikost.
• – Jsou založeny na problému, kde škálovatelnost zlepšuje výsledek.
• – Anticipují řešení, které by bylo průlomové nebo odlišující.
• – Mohly by být zkoumány s krátkodobým hybridním přístupem klasika–kvantum.

Rizikové volby

• – Experimentují s neověřenými nápady z výzkumných publikací.
• – Vyžadují pečlivý výběr proměnných pro dosažení užitečného výsledku.
• – Jsou založeny na problému, u kterého se neočekává růst ani větší složitost.
• – Jsou založeny na problému, který se týká zásadní části podnikání.
• – Vyžadují kvantovou odolnost proti chybám, aby bylo dosaženo výsledku.

Špatné volby

• – Vynalézají nebo přepracovávají kvantový algoritmus.
• – Vyžadují použití velkého objemu dat jako vstupů nebo při zpracování.
• – Vyžadují konkrétní úroveň výkonu pro získání řešení.
• – Neřeší klíčovou část podnikání.
• – Nemají klasickou alternativu jako záložní nebo přechodné řešení.

Odpovědné kvantové počítání

Případ použití by měl přinášet obchodní hodnotu a být zodpovědný jak při svém zrodu, tak při realizaci. V IBM Quantum se zavazujeme k odpovědnému kvantovému počítání, které chápeme jako vývoj kvantového počítání s vědomím jeho síly a možných dopadů.

IBM Quantum se řídí pěti principy odpovědného rozvoje kvantových technologií:

• Mít pozitivní společenský dopad.
• Zkoumat případy použití s předvídavostí.
• Propagovat naše produkty přesně a pravdivě.
• Přijímat konzistentní a transparentní zásadová rozhodnutí.
• Budovat rozmanité a inkluzivní kvantové společenství.

Odpovědnost jsme zabudovali do našich obchodních postupů. Ve svých smlouvách máme ustanovení, která vyžadují, aby klienti IBM Quantum používali naše kvantové počítače odpovědně a nevyužívali je ke škodlivým nebo nezákonným účelům. Tato ustanovení nazýváme doložkami odpovědného a přijatelného použití.

Jako členové komunity kvantového počítání přijímáte důležitá rozhodnutí o tom, jaké případy použití zkoumáte. Doufáme, že se i vy zapojíte do odpovědného rozvoje kvantového počítání.

Dosažení kvantové bezpečnosti

Jedním ze způsobů, jak se bráníme před nezodpovědným vývojem a nasazením kvantových technologií, je naše nabídka IBM Quantum Safe™, která pomáhá organizacím chránit jejich data a systémy před kvantovými kybernetickými útoky.

S tím, jak kvantové počítače dospívají, budou představovat výzvu pro klasické šifrovací algoritmy a protokoly, na nichž stojí moderní kybernetická bezpečnost. Ačkoli jsou rizika pravděpodobně stále ještě léta vzdálena, kyberzločinci by mohli využívat schémata „sklízej nyní, dešifruj později" – sbírat data dnes a uchovávat je, dokud dostatečně výkonný kvantový počítač nebude schopen je dešifrovat. Mezitím data, která klienti ukládají dnes, mohou potřebovat zůstat důvěrná po dobu až 30 let i déle.

IBM je průkopníkem ve výzkumu a vývoji kvantově bezpečných bezpečnostních řešení. Ve spolupráci s akademickými a průmyslovými partnery vyvinuli výzkumníci IBM tři ze čtyř kvantově odolných šifrovacích metod, které americké Národní institutu pro standardy a technologie (NIST) Ministerstva obchodu USA vybralo pro použití jako součást svého postkvantového kryptografického standardu, jehož implementaci očekávalo do roku 2024. Výzkumníci IBM také předložili tři nová schémata digitálního podpisu jako kandidáty pro standardizaci. Jsme natolik přesvědčeni o těchto kvantově bezpečných kryptografických řešeních, že jsme je již začali implementovat do naší infrastruktury – například v z16, prvním kvantově bezpečném mainframu na světě, a IBM Cloud®. Díky technologii a službám IBM Quantum Safe nyní využíváme tuto odbornost, abychom klientům pomohli přejít na kvantově bezpečnou kryptografii.

Zjisti více o tom, jak podporujeme organizace na jejich cestě ke kvantové bezpečnosti, na webu IBM Quantum Safe.

Síť IBM Quantum Network

IBM pomáhá svým klientům stát se quantum ready prostřednictvím sítě IBM Quantum Network.

IBM Quantum Network je celosvětové společenství utvářející budoucnost kvantového výpočetnictví. Síť sdružuje více než 250 partnerů – společnosti ze žebříčku Fortune 500, univerzity, laboratoře i startupy – kteří společně budují kvantovou ekonomiku.

Posláním IBM Quantum Network je:

• Urychlovat výzkum – Spolupracovat s předními akademickými a výzkumnými organizacemi na rozvoji technologie kvantového výpočetnictví.
• Vzdělávat a připravovat – Rozšiřovat a školit ekosystém uživatelů, vývojářů a specialistů na aplikace, kteří budou nezbytní pro přijetí a rozšíření kvantového výpočetnictví.
• Vyvíjet a spouštět komerční aplikace – Zapojovat lídry v oboru tak, aby kombinovali kvantové odborné znalosti IBM s oborovými znalostmi a urychlili vývoj prvních komerčních případů použití.

Pojďme prozkoumat, jak ti IBM Quantum může pomoci připravit se a ujmout se vedení v této nové éře – prostřednictvím našich produktů a služeb i zapojením do IBM Quantum Network. Dozvíš se také, jak zůstat v obraze o nejnovějším dění v IBM Quantum.

IBM Quantum je nejpokročilejší kvantová výpočetní iniciativa na světě, zaměřená na rozvoj vědy a průkopnické obchodní aplikace pro kvantovou využitelnost. IBM se odlišuje tím, že nabízí nejstabilnější a nejvýkonnější hardware, nejúplnější sadu programů a služeb, největší flotilu kvantových počítačů a nejrozsáhlejší síť partnerů. IBM zpřístupnila přes 20 kvantových počítačů v cloudu. Tyto kvantové počítače byly použity pro více než 3 biliony spuštění (a číslo stále roste), přičemž z naší uživatelské základny přesahující 600 000 uživatelů vzešlo více než 2 800 výzkumných článků.

Partneři v IBM Quantum Network pokrývají celé spektrum inovativních institucí – od startupů přes globální systémové integrátory a poradenské firmy až po velké podniky. Zvláštní kategorií partnerů jsou Quantum Innovation Centers (Centra kvantových inovací), která fungují jako elitní expertní centra v rostoucím a neustále se měnícím kvantovém ekosystému. Některá z nich disponují kvantovými počítači přímo na místě. Mnohá působí jako poskytovatelé třetích stran a lídři v oboru, kteří rozvíjejí kvantovou komunitu přímým partnerstvím s IBM a slouží jako centrální kontaktní místo pro další organizace.

Klienti prémiového plánu získávají členství v IBM Quantum Network jako součást svého balíčku. Toto členství umožňuje přístup k exkluzivním schůzkám a vybraným kanálům, kde jsou sdíleny nejnovější poznatky a nápady v oblasti kvantového výpočetnictví. Členové IBM Quantum Network intenzivně spolupracují a těží z úzkých pracovních vztahů s našimi interními odborníky.

Rozvíjej svou kvantovou pracovní sílu

Lidé ve tvé organizaci budou rychle rozvíjet své kvantové dovednosti díky pravidelnému kontaktu s našimi interními odborníky prostřednictvím IBM Quantum Network. Pracovní síly členů získají přístup k pokročilým a hloubkovým školicím programům a individuálním živým přednáškám od expertů IBM Quantum.

Přidej se do vnitřního kruhu kvanta

Posouvej svou vlastní práci ve spolupráci s kolegy a odborníky IBM Quantum. Tady je několik networkingových akcí, které bys měl/a mít na paměti:

• IBM Quantum Developer Conference: Každoroční akce, která sdružuje vývojáře z celého světa, aby si prohlédli nadcházející aktualizace roadmapy IBM Quantum a vyzkoušeli nejmodernější softwarové nástroje IBM Quantum.
• IBM Quantum Partner Forum: Setkání ve stylu konference pro vedení z celé IBM Quantum Network. Partneři v IBM Quantum Network mají přístup k záznamům z akce.

Naviguj v zdrojích IBM Quantum

Přidej si tato místa do záložek, abys měl/a přístup k těmto předním zdrojům IBM Quantum:

• IBM Quantum Computing: Přihlas se svým IBMid a pomocí přepínače aplikací v pravém horním rohu prozkoumej sadu aplikací pro podporu tvých kvantových potřeb:
  • IBM Quantum Platform pro přístup ke kvantovému počítači IBM v cloudu
  • IBM Quantum Learning pro absolvování kurzu, prozkoumání výukových modulů a zahájení experimentování s Composerem (již brzy)
  • Dokumentace IBM Quantum pro maximální využití nástrojů a služeb IBM
• IBM Research Blog: Zůstaň v obraze o nejnovějších zprávách, výzkumu a akcích od IBM Research
• Qiskit YouTube Channel: Poutavé přednášky, tipy a triky, tutoriály, novinky z komunity a přístup k exkluzivnímu obsahu Qiskit. Přihlas se k odběru a získávej týdenní videa o Qiskit

Přidej se do našich komunit:

• Qiskit Slack: Odešli žádost o připojení do Qiskit Slack workspace a propoj se s komunitou profesionálů a nadšenců v oblasti kvantového výpočetnictví

Note: This survey is provided by IBM Quantum and relates to the original English content. To give feedback on doQumentation's website, translations, or code execution, please open a GitHub issue.

• Qiskit Stack Exchange: Platforma otázek a odpovědí pro inženýry, vědce, programátory a výpočetní profesionály se zájmem o kvantové výpočetnictví pomocí Qiskit
• IBM Quantum Stack Exchange: Prostor pro otázky a odpovědi na Stack Exchange o IBM Quantum Service – Circuit Composer
• IBM Quantum Events: Zůstaň informován/a a zapoj se do nadcházejících kvantových akcí
• IBM Quantum Newsletter: Přihlas se k odběru novinek o kvantových akcích – dostupné pouze pro IBM Quantum Network.

Dotazník po kurzu

Věnuj chvíli tomu, abys nám pomohl/a vylepšit naše webové stránky – vyplň níže krátký dotazník. Získanou zpětnou vazbu využijeme ke zlepšení uživatelského zážitku a jasnějšímu výkladu v celém kurzu.

Klíčové poznatky

Tato klíčová ponaučení sis můžeš vzít s sebou:

• Kvantová technologie každým dnem dospívá a nyní se nachází na raném přelomovém bodě komercionalizace. Kvantum má potenciál zásadně a novým způsobem přetvořit svět obchodu, vědy, vzdělávání i vládnutí. Existují kroky, které můžeš podniknout, abys se na budoucí přijetí kvanta připravil/a.
• IBM Quantum Safe pomáhá organizacím zabezpečit jejich data, systémy a aplikace pomocí modernizované kryptografie s kvantově odolnými algoritmy a protokoly.
• Odpovědné kvantové výpočetnictví znamená rozvíjet kvantové výpočetnictví s vědomím jeho síly a možných dopadů.