Согласно прогнозу компании ABI research, через 10 лет, т. е. к 2028 г. рынок услуг квантовых вычислений (quantum computing services) превысит 15 млрд долл. Двигателем спроса на квантовые вычисления являются проекты по исследованиям и разработкам, где требуется повышенная производительность, а также развитие ряда приложений, включая новейшие алгоритмы искусственного интеллекта, алгоритмы шифрования нового поколения, задачи синтеза новых протеинов и многие другие задачи. Для этих приложений нужна иная, чем у классических компьютеров, базирующаяся на законе Мура, парадигма вычислений. Однако не следует думать, что квантовые компьютеры в ближайшее время заменят своих классических конкурентов.
В отличие от работы классического компьютера, основанной на принципах последовательной обработки, повышенная производительность квантовых компьютеров базируется на двух фундаментальных характеристиках квантовой физики: переплетение или сцепленность (entanglement) и совмещение, наложение (superposition), благодаря которым многие связанные между собой задачи решаются параллельно.
Классические компьютеры не умрут и в эру после закона Мура, полагают в ABI Research. Они останутся основой для решения таких традиционных задач, как обработка текстов, видео, речи и сигналов, но в задачах, где требуется массивная параллельная обработка, они постепенно будут уступать место квантовым вычислительным системам.
Разработка квантовых вычислений сейчас еще только зарождается и пока (и даже в среднесрочной перспективе) не готова к крупномасштабному коммерческому развертывания. Прежде чем квантовые вычисления выйдут из стадии лабораторных испытаний или весьма ограниченных коммерческих применений еще потребуется решить вопросы масштабируемости, технологической стабильности, надежности и экономической эффективности этих технологий. Для создания квантовых компьютеров, которые бы работали стабильно и имели допустимый уровень ошибок необходимы крупные инвестиции в инфраструктуру, разработку программ и подготовку соответствующих специалистов.
В настоящее время квантовые вычисления производятся в вакууме или стерильной среде, в условиях сверхнизких температур и мощного магнитного поля. Все это связано с огромными расходами и чрезвычайно усложняет задачу масштабирования. Так что по крайней мере в ближайшие 10 лет квантовые вычисления не смогут сравняться по степени распространенности с классическими компьютерами.
Пока лишь несколько вендоров, среди которых D-Wave Systems, IBM и Rigetti Computing имеют коммерческие системы квантовых вычислений. Квантовые вычислительные системы компании D-Wave System, основанные на адиабатном квантовом процессе, закуплены государственными агентствами США, аэрокосмическими фирмами и некоторыми компаниями, работающими в области кибербезопасности. Однако производительность систем этого типа меньше, чем у конкурирующей технологии. Компании IBM, Rigetti Computing и несколько облачных гигантов (Alibaba, Google, Intel и Microsoft) вкладываются в квантовые системы, работающие на принципе квантового затвора.
Так или иначе, но в связи со сложностью практической реализации и сверхвысокими затратами квантовые компьютеры широкое применение, скорее всего, найдут по модели компьютер как сервис (as-a-service business model). В правительственных же учреждениях и военных ведомствах, так же, как и в крупнейших корпорациях их применение, по мнению аналитиков, будет ограничено.
