Obliczenia kwantowe tak samo dostępne jak praca w Excelu

Obliczenia kwantowe tak samo dostępne jak praca w Excelu

– Naszym celem jest stworzenie takiego interfejsu komputerów kwantowych, który maksymalnie obniży próg wejścia w tę technologię dla biznesu. Dzięki przejrzystemu i łatwemu w obsłudze narzędziu firmy nie będą musiały szukać kogoś, kto jest jednocześnie fizykiem kwantowym i programistą odpowiedzialnym za obliczenia kwantowe – podkreśla Piotr Migdał, fizyk kwantowy i założyciel Quantum Flytrap.

Piotr Migdał jest fizykiem kwantowym, współzałożycielem Quantum Flytrap – firmy, która tworzy interfejsy użytkownika pod obliczenia kwantowe. Piotr założył społeczność Data Science PL – największą grupę specjalistów, adeptów i miłośników data science w polskim Facebooku. Wcześniej pracował jako niezależny konsultant wizualizacji danych, machine learning i deep learning. Jego motto brzmi: „Making hard things easy”. Ukończył Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w ramach MISMaP oraz uzyskał stopień doktora w ICFO w Castelldefels pod Barceloną w grupie Macieja Lewensteina.

Jest Pan fizykiem kwantowym. Nie będzie przesadą, jeśli powiemy, że dla wielu osób przedstawicielem elity naukowej. Tymczasem chce Pan oddać biznesowi wiedzę o obliczeniach kwantowych niczym mityczny Prometeusz ludziom ogień. Jak to się wszystko zaczęło?

Przygodę z biznesem rozpocząłem po doktoracie z fizyki kwantowej, który zrobiłem w 2014 roku. Wówczas tworzyłem m.in. wizualizacje danych dla branży medycznej, doradzałem dużym firmom w obszarze machine learning i deep learning. Zrobiłem też wtedy niewielki, acz bardzo udany projekt w postaci symulacji – “Quantum Game with Photons”. To gra kwantowa, w której chodziło o jednoczesne ustawienie laserów i lusterek, tak aby wiązką światła trafiały w odpowiedni sposób w fotony.

Obliczenia kwantowe przerzuciłem na komputer, a sama gra szybko zyskała globalną popularność, gromadząc wokół siebie blisko 100 tys. użytkowników. Uznawane na całym świecie pisma techniczne pisały o tym projekcie, opublikowano na jego temat wiele artykułów naukowych. Tym projektem chciałem udowodnić, że fizyka kwantowa jest jak taniec. Żeby być mistrzem, trzeba spędzić lata na nauce i ćwiczeniach, ale potańczyć sobie dla przyjemności może każdy. I taki cel mi przyświeca – uczynić fizykę kwantową dostępną dla każdego.

W 2018 roku dostałem maila od jednego z profesorów, który zapytał, czy nadal tę grę rozwijam. Odpowiedziałem, że nie. Na co ów profesor odparł: „A czy chcesz rozwijać?”. Efektem tej rozmowy była propozycja wyjazdu do Centre for Quantum Technologies w Singapurze i budżet pozwalający zatrudnić pięć osób w celu kontynuowania projektu.

Zabrzmiało zbyt dobrze, aby było prawdziwe?

Tym profesorem był Artur Ekert, jeden z twórców kryptografii kwantowej. Nie było więc mowy o żartach. Przystałem na jego propozycję. Wtedy zacząłem szukać osób, które mogłyby wesprzeć projekt. Rozpocząłem współpracę m.in. z Klem Jankiewicz – designerką, która także rozwija swoje umiejętności w obszarze fizyki kwantowej. Klem to ekspertka od wzornictwa przemysłowego oraz tworzenia interfejsów skupionych na użytkowniku. W tej chwili pracuje z nami kilka osób i stale powiększamy zespół.

Pierwotnie miał to być projekt naukowy. W którym momencie pojawił się pomysł na start-up wspierający obliczenia kwantowe?

Doszliśmy do wniosku, że pozostawienie projektu na poziomie akademickim skutecznie uniemożliwiłoby nasz dalszy rozwój i komercjalizację pomysłu. Bo edukację wszyscy lubią, ale mało kto za nią płaci. Z kolei gry, zwłaszcza tak niszowe, są w biznesie swoistą ruletką. W tym segmencie rynku bardzo trudno stworzyć skuteczny model biznesowy – po prostu jest zbyt wiele zmiennych losowych, na które nie mamy wpływu.

Skoro nie w edukacji, to gdzie chcieliście szukać klientów?

Zaobserwowaliśmy ogromne zapotrzebowanie na nasz produkt wśród firm zajmujących się obliczeniami kwantowymi. Rozmawialiśmy również z producentami komputerów kwantowych. Mimo że dysponują wysokiej klasy sprzętem, zmagają się z wyzwaniem w dotarciu do klientów. Mogą przedstawić wykresy, obliczenia, badania... Ale potencjalny klient nie ma możliwości przetestowania rozwiązania. Zanim przedsiębiorca zainteresowany zakupem sprzętu nauczy się jego obsługi, aby sprawdzić technologię w praktyce, zdąży się zniechęcić. A nawet gdy uzna, że rozwiązanie jest przydatne, to praktycznie nie ma szans, aby szybko wdrożyć zespół w taki projekt.

Dlatego potrzebna jest symulacja, która jeszcze przed wdrożeniem sprawdzi, czy dane rozwiązanie wykonujące obliczenia kwantowe zadziała?

Tak. Przy czym aby skutecznie symulować obliczenia kwantowe, trzeba mieć ku temu łatwe w obsłudze i skuteczne narzędzie. To, co tworzymy w Quantum Flytrap, to specjalne interfejsy użytkownika, czyli graficzne narzędzia do tworzenia algorytmów kwantowych. Chcemy, aby było to rozwiązanie intuicyjne, tak żeby każdy mógł otworzyć przeglądarkę i korzystać z narzędzia bez instalacji czegokolwiek – niezależnie, czy analizuje problem biznesowy lub akademicki, czy symuluje jego lokalne rozwiązanie. Chcemy sprawić, aby każdy użytkownik naszego interfejsu miał świadomość zachodzących w nim procesów i tego, jak przełożyć kod kwantowy na komputery kwantowe.

Czy to oznacza, że dzięki Wam nie trzeba będzie być ekspertem od fizyki kwantowej?

Dążymy do tego, aby maksymalnie obniżyć próg wejścia do wykorzystania fizyki kwantowej dla użytkowników biznesowych. Aby wdrożyć tę technologię, nie trzeba będzie znać się jednocześnie na fizyce kwantowej i programowaniu. Wystarczy mieć wiedzę techniczną. Z drugiej strony zależy nam na tym, aby tworzone rozwiązania można było łatwo przetestować. Podsumowując, chcemy usunąć barierę pomiędzy komputerami kwantowymi a biznesem.

Należy też pamiętać, że dla zwykłych programistów, nawet dość dobrych, obliczenia kwantowe to skomplikowana materia. A nawet jeśli wiedzą, to różnica pomiędzy prostym przykładem szkoleniowym a zastosowaniem rozwiązania w firmie jest ogromna.

To może firmy powinny zatrudniać fizyków kwantowych?

To tak nie działa. Nawet fizycy kwantowi, mając ogromną wiedzę i doświadczenie w swojej branży, nie zainstalują i nie wdrożą programów kwantowych. Mają wiedzę z fizyki, ale brak im zaawansowanych kompetencji programistycznych. Wielu programistów i fizyków może się pewnych umiejętności nauczyć w toku prac, ale firmy nie mają tyle czasu i możliwości, aby te kompetencje zdobyć.

Nasze narzędzie będzie łatwe w obsłudze jak Excel. Aby używać Excela do prostych obliczeń, nie trzeba być programistą. Ale nawet programiści, zamiast od razu pisać kod do obliczeń, będą mogli skorzystać z interfejsu graficznego. Podobnie jak w wyszukiwarce Google: wpisujemy hasło czy lokalizację i automatycznie otrzymujemy efekt. Dzięki temu będziemy mogli się skupić na problemie, który nas interesuje, nie zaprzątając sobie głowy detalami technicznymi.

Czy tworzenie takiego interfejsu jest trudne?

Zrobienie jakichkolwiek interfejsów jest trudne. Idealne są te rozwiązania, o których użytkownik nie myśli. Jeżeli coś dobrze działa, to tego po prostu nie zauważamy. I taka jest nasza idea – zaprojektować jak najbardziej przyjazny użytkownikowi i niewidoczny interfejs pozwalający na obliczenia kwantowe.

Gdy słyszymy terminy takie jak „komputery kwantowe” czy „fizyka kwantowa”, to odruchowo myślimy, że nie jest to temat dla szerszej grupy odbiorców. Trudno jest stworzyć przyjazny interfejs użytkownika i niewielu ekspertów na świecie się tym zajmuje. Tymczasem my w Quantum Flytrap to robimy i dzięki temu możemy się wyróżnić.

Odczuwacie ogromne oczekiwania i wymagania ze strony naukowców i przedsiębiorców, które ciążą na Was jako pionierach w tej dziedzinie?

Ten fakt, że już tworzymy tego typu interfejsy, sam w sobie jest ogromną wartością dla wielu firm. Pomimo że nasz pomysł jest nowością, dążymy do tego, aby ta innowacja stała się standardem. Krokiem, który nas od tego dzieli, jest stworzenie produktu lepszego niż to, co do tej pory funkcjonowało na rynku.

Jakiś przykład?

Wyobraźmy sobie, że ktoś projektuje związek chemiczny. Ma interfejs graficzny w postaci widocznej molekuły oraz różne możliwości interakcji. Dokładnie widzi schemat, który jest w jego zainteresowaniu – napięcia, energię absorpcji światła. Tym samym nie interesuje go już to, co się dzieje „pod spodem”. To, czy symulacja przebiega na komputerze, superklastrze kart graficznych, czy na komputerze kwantowym, to rzecz drugorzędna. Zależy ona wyłącznie od potrzeby inżyniera.

Druga kwestia to tworzenie osobnych interfejsów dla poszczególnych komputerów kwantowych do konkretnych obliczeń. Chcemy stworzyć narzędzie uniwersalne i dostosowane do różnych rozwiązań i projektów. Powinno służyć głównie interakcji z komputerami kwantowymi na świecie. Niedawno otworzyliśmy rundę inwestycyjną i poszukujemy inwestorów, w szczególności tych deeptechowych. Zależy nam zwłaszcza na takich, którzy już inwestują w branżę kwantową lub mają w swoim portfolio firmy, które mogą stać się naszymi klientami.

A kto skorzysta z interfejsu graficznego do komputerów wykonujących obliczenia kwantowe?

Na początku głównie branża finansowa, zwłaszcza pod kątem optymalizacji finansowych i logistycznych. To nie jest zmiana jakości, ale zmiana efektywności – w przedsięwzięciach na dużą skalę nawet kilka procent przewagi daje olbrzymie zyski. Nawet wczesne komputery kwantowe, ze sporą ilością szumu, mogą mieć praktyczne zastosowanie.

W następnej kolejności skupimy się na wykorzystaniu obliczeń kwantowych w branży biotechnologicznej. Głównie w celu przewidywania reakcji chemicznych i właściwości potencjalnych leków. Gdy jedna firma zacznie korzystać z takich symulacji, a następnie wdroży rozwiązania kwantowe, to konkurencja również będzie zmobilizowana do rozwoju w tym kierunku.

Jednocześnie kluczem do rozpoczęcia pracy z komputerami kwantowymi będzie stworzenie narzędzia, dzięki któremu kilka tysięcy pracowników laboratoriów, inżynierów biotechu zacznie używać tej technologii. Właśnie to jest naszym celem – pomóc firmom wdrożyć możliwości obliczeń kwantowych w firmie od ręki, niemal z dnia na dzień.

Udostępnij link

https://www.datasciencerobie.pl/obliczenia-kwantowe-tak-samo-dostepne-jak-praca-w-excelu/