Ono što se danas opisuje kao nadolazeća tehnološka revolucija započelo je prije više od stotinu godina, kada je njemački fizičar Werner Heisenberg 1925. postavio temelje kvantne mehanike, napravivši proboj koji je omogućio izračunavanje svojstava elementarnih čestica, atoma, molekula i čvrstih tvari. Posebno od 1970-ih, kada su se istraživanja ubrzala i dovela do Nobelove nagrade za fiziku 2012., 2022. i najnovije 2025. godine.

Uglavnom, zakoni kvantne mehanike drže svemir na okupu već 13,8 milijardi godina. Posljednjih nekoliko desetljeća ljudi aktivno primjenjuju te zakone. Od tada kvantne tehnologije mijenjaju svijet - piše World of Quantum te pojašnjava: Prva kvantna revolucija dogodila se u 20. stoljeću i označava prijelaz s klasičnog na kvantno-fizikalni svjetonazor. Započela je otkrićem temeljnih fenomena poput fotoelektričnog efekta, kvantne hipoteze i dualnosti valova i čestica. Prva kvantna revolucija dovela je do tržišta vrijednih više milijardi dolara, a uključivala je digitalnu informacijsku tehnologiju i prijenos podataka, lasersku tehnologiju, fotovoltaiku, modernu tehnologiju rasvjete, dijagnostičko snimanje, nerazornu kontrolu kvalitete i razvoj novih materijala i tvari.

PRVA PA DRUGA

Dok se prva kvantna revolucija temeljila na sustavnoj kontroli, ali u konačnici neizravnoj, upotrebi velikih količina kvanta, druga kvantna revolucija, koja je sada u tijeku, odnosi se na izravnu kontrolu i aktivnu manipulaciju pojedinačnim kvantima. Sami kvanti postaju instrumenti. Kvantne tehnologije i znanosti imaju raznolike primjene, uključujući sljedeće: kvantno računanje, kvantnu simulaciju, kvantne mreže, kvantnu komunikaciju, kvantnu kriptografiju, kvantno osjećanje, kvantno snimanje, kvantnu mjernu tehnologiju i igre temeljene na kvantnoj tehnologiji.

Ključna načela svih tih primjena temelje se na zakonima koji upravljaju fotonima, ionima, elektronima i atomima, zakonima koji su dugo bili skriveni od čovječanstva. Tek su u posljednja dva stoljeća istraživači poput Maxa Plancka, Alberta Einsteina, Wernera Heisenberga, Maxa Borna, Louisa des Brogliea, Richarda Feynmana, Johna Stewarta Bella i mnogih drugih otkrili te zakone. Danas se praktičari kvantne tehnologije koriste tim zakonima za razvoj rješenja za širok raspon sektora i industrija, rješenja koja pomiču granice onoga što je prije bilo moguće.

Bilo kako god, rasprave o drugoj kvantnoj revoluciji i općenito uzevši kvantnoj budućnosti gotovo da su postale svojevrsni trend, medijski hype, u kojem osim užeg kruga znanstvenika participiraju i mnogi stručnjaci iz različitih djelatnosti, počevši od ekonomije preko politike do sigurnosti, pa nerijetko slušamo i kojekakve katastrofične prognoze kuda i kamo vodi ubrzani tehnološki razvoj i napredak, kao i civilizacija ovog našeg 21. stoljeća, neprestano u sjeni sukoba, ratova i kriza. Naravno, postavljaju se i sigurnosna pitanja, ali i ona etičke naravi (Jesmo li na putu od postmodernog do postkvantnog čovjeka zanemarili etiku?), sve skupa "začinjeno" dvojbama vezanima uz AI/UI, dakle umjetnu inteligenciju, koja nezaustavljivo prožima sve aspekte društva, a na dnevnom redu je uobičajeno i tehnološka nejednakost među zemljama i odgovorna upotreba moćnih novih tehnologija.

Dr. sc. Alexander Blanchard, istraživač u Programu upravljanja umjetnom inteligencijom pri SIPRI-ju (Stockholm International Peace Research Institute), prednost daje pozitivnim aspektima, pa tako, između ostalog, naglašava kako bi druga kvantna revolucija mogla imati mnoge koristi za mir i sigurnost. Na primjer, napredak u kvantnom očitavanju mogao bi omogućiti bolje otkrivanje kemijskih, bioloških, radioloških i nuklearnih opasnosti i prijetnji. Štoviše, kvantno računanje moglo bi donijeti napredak u modeliranju i praćenju klime, omogućujući nam bolje predviđanje dugoročnih učinaka klimatskih promjena.

No ova nadolazeća revolucija mogla bi donijeti i znatne rizike. Napredak u kvantnom računarstvu mogao bi, na primjer, potkopati trenutne metode šifriranja, o kojima ovisi sigurnost digitalnih informacija, uključujući komunikacije i financijske transakcije. Nove kvantne tehnologije mogle bi donijeti napredak u nekoliko ključnih industrija blisko povezanih s globalnim mirom i sigurnošću, poput istraživanja i razvoja poluvodiča, čime bi se potaknula utrka za sekuritizacijom tih tehnologija. Ti rizici - od kojih mnoge jedva razumijemo, a neke, nesumnjivo, ne možemo predvidjeti - zahtijevaju odgovore upravljanja, uključujući i na multilateralnoj razini. Krajnje je vrijeme da se to pokrene - naglašava Blanchard.

Blanchard navodi još jedan, danas posebno važan, aspekt. Naime, kvantne tehnologije za vojne primjene privlače znatan interes i ulaganja, pa je i NATO razvio Strategiju kvantnih tehnologija kako bi Savez bio "kvantno spreman". Godine 2023. ministarstvo obrane Sjedinjenih Država (sada, pod Trumpom, Ministarstvo rata!) pokrenulo je inicijativu vrijednu 45 milijuna dolara za integraciju kvantnih komponenti u sustave naoružanja kako bi se poboljšala preciznost ciljanja. Britansko ministarstvo obrane nabavilo je moćno kvantno računalo 2022. godine. Također je uložilo u kvantne senzore i satove. Indijsko ministarstvo obrane ulaže u kvantnu distribuciju ključeva (QKD), što bi uvelike poboljšalo sigurnost njegovih šifriranih komunikacija. Kina, u međuvremenu, napreduje u nizu vojnih kvantnih mogućnosti, uključujući QKD i kvantni radarski sustav dizajniran za otkrivanje objekata skrivenih od konvencionalnih radara sa stealth tehnologijom.

Rizici naravno postoje, pa su u tijeku neke praktične inicijative za sprječavanje nekih vrsta ugroza koje donose kvantne tehnologije. One su pretežno usmjerene na kibernetičku sigurnost. Na primjer, vladine organizacije, poput američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST), rade na tzv. postkvantnim kriptografskim algoritmima za digitalne informacije i komunikacije, koji su dizajnirani da budu zaštićeniji od napada omogućenih kvantnim tehnologijama. Nekoliko tvrtki, uključujući Apple, čini isto.

Uglavnom, kreatori politika još uvijek imaju priliku suočiti se s izazovima koje donose nove tehnologije. Ta prilika neće dugo trajati, zaključuje Blanchard.

Bernard Marr, svjetski poznati futurist, sve to sažima u nekoliko rečenica: "Kad većina ljudi čuje riječ kvantno, odmah pomisli na nevjerojatno moćna računala koja rješavaju probleme za čije bi rješavanje klasičnim superračunalima trebalo tisućljeća. To je svakako dio priče, ali promašuje širu sliku. Ulazimo u kvantnu 2.0 eru, gdje će manipulacija pojedinačnim kvantnim česticama transformirati ne samo računanje nego i način na koji komuniciramo, osiguravamo podatke i osjećamo fizički svijet oko nas."

Linda Johansson, direktorica za kvantne i poluvodičke tehnologije u RISE-u (Istraživački institut Švedske), nije toliko oprezna u svojim vizijama: "Razvoj kvantne tehnologije može se usporediti s industrijskom revolucijom, s potencijalom da istovremeno utječe na mnoge sektore. S kvantnim računalima možemo puno brže rješavati složene probleme, na primjer, brže razvijati nove materijale i proizvoditi nove lijekove. To je tehnologija koja će promijeniti i industriju i društvo. Zvuči veliko, i jest. Ali s obzirom na to što nam je kvantna fizika već dala, postoji dobar razlog za optimizam dok stiže sljedeći val."

Göran Wendin, jedan od RISE stručnjaka za kvantnu tehnologiju, također vidi veliki napredak u budućnosti: Možemo očekivati ​​uzbudljiv razvoj događaja u sljedećih deset godina. Tehnologije za superosjetljive kvantne senzore donijet će značajna poboljšanja u tehnologiji mjerenja i imat će velik utjecaj na, na primjer, inercijalnu navigaciju, vojne sustave, mikroskopiju supervisoke rezolucije, medicinsku dijagnostiku i mnogo više.

NAŠA STVARNOST

Sve u svemu kvantna revolucija, nakon prve sad i druga, sastavni je dio stvarnosti u kakvoj živimo, globalno umreženih komunikacija, neizbježnog tehnološkog sprinta u sadašnjosti i neizvesnog maratona prema budućnosti. Glavni dobavljači izrađuju vremenske okvire s revolucionarnim otkrićima do 2030. i očekivanjima doista moćnih kvantnih računala oko 2035. Ali hoće li se svijet radikalno promijeniti za samo pet do deset godina? Ni Göran ni Linda ne vjeruju u to, ali bit će to uzbudljivo vrijeme.

Zaključimo ovaj put dvama znakovitim citatima. Prvi je onaj Richarda Feynmana, teorijskog fizičara i dobitnika Nobelove nagrade, koji kaže: "Ako mislite da razumijete kvantnu mehaniku, ne razumijete kvantnu mehaniku." Mudro je zborio i Kahlil Gibran: "Napredak nije puko popravljanje prošlosti; on je neprekidno kretanje prema budućnosti."