Kvantové počítače sľubujú zásadné zmeny vo viacerých odvetviach priemyslu vďaka schopnosti riešiť doposiaľ výpočtovo nezdolateľné úlohy. Optimalizačné problémy a simulácie zložitých systémov sú dva kľúčové príklady. Kvantové algoritmy dokážu efektívnejšie hľadať optimálne riešenia v obrovských kombinatorických úlohách, čo má uplatnenie v logistike (optimalizácia trás a dodávateľských reťazcov), vo finančnom sektore (napríklad pokročilá analýza rizík a optimalizácia investičných portfólií) či v priemyselnej výrobe (harmonogramy výroby, efektívne využitie zdrojov). Kvantové simulácie zasa umožnia modelovať zložité molekulárne a fyzikálne procesy, čo urýchli vývoj nových liečiv a materiálov – očakávajú sa prelomové objavy vo farmakológii (napr. dizajn život zachraňujúcich liekov) aj materiálových vedách (napríklad nové batériové chemikálie, účinnejšie katalyzátory). Tieto inovácie by mohli priniesť významné zvýšenie efektivity a produktivity naprieč odvetviami – zníženie odpadu, zrýchlenie vývoja produktov, zvýšenie ziskovosti a pod.. Z globálneho pohľadu sa kvantové počítanie považuje za faktor, ktorý môže exponenciálne urýchliť nástup štvrtej priemyselnej revolúcie spolu s AI, robotikou či IoT.

Chemický a farmaceutický priemysel: Kvantové simulácie molekúl pomôžu objavovať nové liečivá a materiály rýchlejšie než doteraz. Napríklad modelovanie interakcií liečiva s proteínom alebo navrhovanie efektívnych solárnych článkov môže kvantový počítač zvládnuť v rozumnom čase, čo dnes trvá roky superpočítačom.

Financie: Rýchle kvantové optimalizačné algoritmy môžu zlepšiť investičné rozhodovanie, riadenie portfólií a finančné modelovanie rizík. Tiež umožnia komplexnejšie šifrovanie transakcií (pozri nižšie Bezpečnosť).

Doprava a logistika: Efektívnejšie algoritmy pre tzv. NP-úplné problémy (ako obchodný cestujúci) zvýšia plynulosť dopravy, znížia náklady na palivo a zrýchlia dodávateľské reťazce.

Energetika: Kvantové modelovanie pomôže navrhovať lepšie akumulátory, optimalizovať energetické siete a riadiť distribúciu energie v reálnom čase podľa dopytu.

Podľa viacerých analýz bude ekonomický prínos kvantových výpočtov veľmi vysoký. Napríklad správa Boston Consulting Group odhaduje, že trh s kvantovým hardvérom a softvérom dosiahne do konca 2020-tych rokov hodnotu 5 – 10 miliárd USD ročne, pričom s nástupom výkonných kvantových počítačov v 30-tych rokoch pôjde o rádovo väčšie sumy. Iné projekcie hovoria až o $1 bilióne pridaného hodnoty pre svetovú ekonomiku v rokoch 2025–2035. Takýto rast bude ťažený najmä vo viacerých biliónových odvetviach, ako sú financie, obrana, životné vedy, telekomunikácie a výroba. Najväčší prínos sa očakáva vo finančníctve (do roku 2030 ročný príspevok ~20 mld. USD) a obrannom priemysle (~10 mld. USD ročne). Dôležité je však podotknúť, že tieto ekonomické benefity nebudú rozložené rovnomerne. Hlavný úžitok pravdepodobne získajú krajiny a regióny, ktoré dnes masívne investujú do kvantového výskumu a infraštruktúry. Analýzy zdôrazňujú, že štáty ako USA, Čína, krajiny EÚ (Nemecko, Francúzsko, UK) a Japonsko sú v popredí a môžu do roku 2035 uchmatnúť podstatnú časť hodnoty vytvorenej kvantovým počítaním. Naopak, krajiny bez strategických investícií môžu zaostávať (pozri časť Spoločnosť nižšie). Pre vedúce štáty a firmy bude kvantová technológia znamenať posilnenie priemyselnej základne, vznik nových odvetví a produktov a v neposlednom rade aj výhody pre národnú bezpečnosť (napríklad vývoj kvantovo odolných šifier či kvantových senzorov pre armádu).

2. PRACOVNÝ TRH

Široká dostupnosť kvantových počítačov prinesie významné zmeny aj na trhu práce a v požiadavkách na kvalifikáciu pracovníkov. Očakáva sa vznik celkom nových špecializovaných pozícií a odborov, ale aj nutnosť rekvalifikácie v mnohých existujúcich profesiách. Už dnes existuje zvýšený dopyt po expertoch na kvantovú informatiku, kvantových inžinieroch (vývojároch kvantového hardvéru aj softvéru) či výskumníkoch v oblasti kvantových algoritmov. Analýza McKinsey uvádza, že momentálne pripadá iba 1 kvalifikovaný kandidát na každé 3 pracovné ponuky v oblasti kvantových technológií, čo naznačuje výrazný talent gap. Do roku 2025 by dokonca mohlo zostať neobsadených až polovica kvantových pozícií, pokiaľ nedôjde k intenzívnemu vzdelávaniu a náboru nových odborníkov. Reakciou sú iniciatívy na úrovni vlád aj firiem zamerané na budovanie kvantovo gramotnej pracovnej sily – vznikajú nové vysokoškolské programy zamerané na kvantové technológie a prebieha školenie odborníkov z príbuzných odborov (informatika, fyzika, matematika), aby zvládli princípy kvantového počítania.

2.1. Tvorba nových pracovných miest

Na rozdiel od niektorých iných technológií (napr. AI) sa pri kvantovom počítaní nepredpokladá masová automatizácia ľudskej práce, ale skôr vznik doplnkových odvetví a pracovných príležitostí. Odhady hovoria o desiatkach až stovkách tisíc nových pracovných miest v globálnom meradle. Podľa správy Quantum Insider môže kvantová ekonomika vytvoriť do roku 2030 okolo 250 000 nových pracovných miest a do roku 2035 až 840 000 miest naprieč rôznymi sektormi. Tieto miesta budú zahŕňať nielen kvantových vedcov a inžinierov, ale aj pozície v aplikovanom výskume (napr. chemici využívajúci kvantové simulácie), v IT bezpečnosti (špecialisti na post-kvantové šifry), konzultantov pre kvantové technológie v priemysle, produktových manažérov pre kvantové služby, pedagógov a trénerov a pod. Ako kvantové počítače preniknú do rôznych odvetví, očakáva sa, že znalosti kvantových princípov sa stanú cenenou schopnosťou aj u profesionálov, ktorí priamo nevyvíjajú kvantový hardvér – podobne ako sa dnes od mnohých IT pracovníkov očakáva aspoň základná znalosť strojového učenia či dátovej analytiky.

2.2. Ohrozenie pracovných miest a nutnosť adaptácie

Hoci kvantové počítanie ako také skôr dopĺňa existujúce výpočtové nástroje, jeho nasadenie môže nepriamo viesť k zániku niektorých úloh či profesií. Napríklad, ak kvantové algoritmy dokážu výrazne zefektívniť optimalizačné procesy, môže to znížiť potrebu manuálnej práce pri plánovaní dopravy alebo tvorbe rozvrhov – tieto činnosti prevezmú kvantom posilnené softvérové nástroje. Podobne v oblasti kybernetickej bezpečnosti môže automatizovaná kvantová analýza dát odhaliť anomálie a hrozby rýchlejšie než ľudskí analytici, takže časť rutinnej analytickej práce zanikne. Na druhej strane však vzniknú nové pozície na dohľad nad týmito kvantovými systémami a na interpretáciu ich výstupov. Väčšina odborníkov sa zhoduje, že kvantové počítanie nespôsobí náhlu rozsiahlu nezamestnanosť, ale bude vyžadovať prispôsobenie sa pracovnej sily – priebežné vzdelávanie, preškoľovanie ohrozených pracovníkov na nové roly a integráciu kvantových nástrojov tak, aby zvyšovali produktivitu ľudí namiesto ich úplného nahradenia. Vlády a firmy budú pravdepodobne musieť investovať do programov rekvalifikácie podobne ako pri iných prelomových technológiách (AI, automatizácia), aby prechod na kvantovú éru prebehol hladko a inkluzívne.

3. SPOLOČNOSŤ A DEMOGRAFICKÉ DOPADY

Rozmach kvantových počítačov vyvoláva širšie spoločenské zmeny a otázky, najmä pokiaľ ide o rovnosť prístupu k tejto prelomovej technológii a jej geopolitické dôsledky. Už dnes badať obrysy potenciálneho „kvantového predelu” (quantum divide) – obdobne ako digitálna priepasť – medzi tými, ktorí majú k dispozícii kvantové kapacity, a tými, ktorí nie. K januáru 2021 malo len 17 krajín sveta vypracovanú národnú kvantovú stratégiu či výrazné investície do kvantového výskumu, pričom viac než 150 krajín žiadnu stratégiu nemá. Táto nerovnováha vyvoláva obavy, že štáty bez prístupu ku kvantovým technológiám budú v nasledujúcich dekádach zaostávať v ekonomickom aj technologickom rozvoji. World Economic Forum varuje, že nerovný prístup ku kvantovým inováciám by mal negatívne geopolitické dopady – krajiny s menej rozvinutými programami riskujú, že zostanú ešte viac pozadu a zvýši sa ich závislosť od technologických veľmocí. Podobne to platí aj vnútri krajín: ak len pár veľkých korporácií získa prístup ku kvantovým počítačom, môžu dominovať celým odvetviam a vytlačiť konkurentov, čo prehĺbi ekonomickú nerovnosť v spoločnosti. Ronald de Wolf (2017) upozorňuje, že ak kvantové výpočty spočiatku ostanú dostupné len úzkej skupine (napríklad vládam, technologickým gigantom či bohatým firmám), hrozí koncentrácia moci medzi USA a zvyškom sveta a tiež medzi niekoľkými korporáciami a zvyškom spoločnosti. Napríklad, ak by iba jedna farmaceutická spoločnosť mala kvantový počítač a využívala ho na vývoj liekov, mohla by predbehnúť všetkých konkurentov a získať monopol na trhu liečiv. Taký vývoj by oslabil konkurenčné prostredie, koncentroval zisk aj vplyv do rúk jednotlivcov a zvýšil nerovnosť.

Z pohľadu spoločnosti ako celku však kvantové technológie prinášajú aj veľké sľuby: môžu napríklad pomôcť riešiť globálne problémy ľudstva – od klimatických modelov, cez vývoj nových zdrojov energie až po zlepšenie zdravotnej starostlivosti. Kvantové počítače by mohli prispieť k efektívnejšiemu navrhovaniu liečby chorôb (napr. personalizované medicínske simulácie), optimalizovať mestské systémy (doprava, smart grids) či dokonca zlepšiť modelovanie ekonomických a demografických trendov pre lepšie politické rozhodovanie. Aby však tieto benefity neboli obmedzené iba na vyspelé krajiny a elity, odborníci zdôrazňujú potrebu inkluzívneho a zodpovedného rozvoja. WEF vo svojom “Quantum Economy Blueprint” (2023) vyzýva na sprístupnenie kvantových technológií všetkým národom a spoločnostiam a na budovanie kvantovo gramotnej populácie, aby sa predišlo novým priepastiam. Konkrétne sa odporúča investovať do vzdelania (od základných škôl po univerzity) v oblasti kvantovej vedy, podporovať otvorenú vedu a medzinárodnú spoluprácu, aby aj menšie krajiny mali šancu zapojiť sa do kvantovej éry.

Z historického hľadiska existuje precedens, že spočiatku exkluzívne technológie sa časom demokratizujú. De Wolf poukazuje na analógiu s mainframe počítačmi v 50-tych rokoch – vtedy si ich mohlo dovoliť len pár firiem, no príchod PC a neskôr smartfónov vďaka exponenciálnemu zlepšovaniu technológií (Mooreovmu zákonu) sprístupnil výpočtový výkon masám. Podobne aj v kvantovom computingu sa dúfa, že po počiatočnej fáze drahých prototypov príde fáza širokej dostupnosti cez cloudové služby: bežní užívatelia a malé firmy nebudú musieť vlastniť kvantový počítač, ale budú si môcť prenajať čas na výkonných kvantových strojoch na diaľku. Takýto model (Quantum Computing as a Service) by mohol zmierniť riziko monopolizácie prístupu, podobne ako dnes cloud computing demokratizuje prístup k superpočítačom. Príkladom je iniciativa IBM Quantum Experience, ktorá už od roku 2016 umožňuje verejnosti voľne experimentovať na malom 5-qubitovom kvantovom procesore cez internet. Do budúcna sa očakáva rozmach komerčných kvantových cloudov s oveľa väčším výkonom, pričom úlohou regulátorov a vlád bude dohliadnuť, aby k nim existoval spravodlivý prístup a aby nedošlo k zneužitiu dominantného postavenia ich prevádzkovateľov.

Z demografického hľadiska možno očakávať, že kvantová revolúcia bude mať podobné charakteristiky ako predchádzajúce technologické revolúcie – mladšie generácie sa nových technológií zvyčajne chopia rýchlejšie (tzv. digital natives budú aj quantum natives), kým staršie generácie sa im budú prispôsobovať pomalšie. To kladie nároky na vzdelávacie systémy, aby priebežne začleňovali základy kvantovej informatiky do kurikúl (čo sa už deje na úrovni univerzít a postupne aj stredných škôl v niektorých krajinách). Cieľom je, aby budúca pracovná sila bola pripravená a aby sa zmenšila medzera poznania medzi výskumníkmi a verejnosťou v tejto obťažnej oblasti. Ak sa totiž kvantové technológie budú vnímať ako “záhadné” a len pre zasvätených, môže to znižovať verejnú podporu a zvyšovať obavy. Naopak, ak sa podarí popularizovať a vysvetliť kvantové technológie zrozumiteľne, širšia spoločnosť sa bude môcť zapojiť do diskusie o ich smerovaní a využití.

4. ETICKÉ ASPEKTY

Nástup kvantových počítačov otvára aj viacero etických a filozofických otázok. Mnohé z nich sú spojené s už spomínanými témami nerovnosti a súkromia, no objavujú sa aj nové dilemy, špecifické pre kvantovú éru.

4.1. Súkromie a dohľad

Kvantové počítače schopné prelomiť bežné šifrovanie (pozri časť Bezpečnosť) môžu výrazne oslabiť koncept digitálneho súkromia. Informácie, ktoré sú dnes bezpečne zašifrované (bankové a zdravotné záznamy, e-maily, citlivá komunikácia), by v budúcnosti mohli byť dešifrované a odhalené. „Veľa informácií, ktoré sú dnes držané v tajnosti z dobrého dôvodu, by sa mohlo ocitnúť na ulici. Súkromie by bolo značne oslabené,” píše de Wolf. To stavia pred spoločnosť zložité etické otázky: Ak štáty alebo korporácie získajú možnosť ľahko dešifrovať takmer akúkoľvek komunikáciu, kde bude hranica medzi legitímnym dohľadom kvôli bezpečnosti a zachovaním súkromia jednotlivcov? Už dnes prebieha citlivá debata o rovnováhe medzi národnou bezpečnosťou a právom na súkromie – kvantové technológie túto rovnováhu môžu ešte viac vychýliť. Navyše, prístup ku kvantovému dešifrovaniu možno nebudú mať všetci aktéri naraz; hrozí zneužitie zo strany tých, čo ho získajú skôr (napr. vlády na masové sledovanie občanov, autoritárske režimy na potláčanie opozície, či kriminálne skupiny na krádež dát). To všetko vyžaduje silné etické zásady a možno nové zákony: medzinárodné dohody o nepoužívaní kvantových výpočtov na nelegitímnu špionáž, záväzky vlád k transparentnosti, ak by disponovali takouto schopnosťou, a podobne.

4.2. Bezpečnostné a vojenské využitie

Ako pri každej prelomovej technológii, aj tu vzniká dilema okolo potenciálneho militarizovania kvantových technológií. Kvantové počítače môžu pomôcť dobrým veciam (napr. hľadať liek na rakovinu), ale v nesprávnych rukách aj zlým – napríklad navrhovať nové zbrane či nástroje kybernetického útoku. Už dnes sa veľmoci pretekajú, kto získa kvantový náskok, aj kvôli obranným účelom. Etickou výzvou je zabrániť kvantovým pretekom v zbrojení a zabezpečiť, aby kvantové objavy slúžili primárne mierovým cieľom. Niektorí filozofi upozorňujú na riziko, že kvantová výpočtová sila by mohla uľahčiť aj terorizmus alebo masové sledovanie, ak nebude regulovaná. Je preto namieste úsilie o medzinárodnú kvantovú správu (quantum governance) – podobne ako existujú dohody o nešírení jadrových zbraní, mala by sa formovať spolupráca v otázke zodpovedného využitia kvantových technológií. World Economic Forum (2022) iniciovalo debaty o kvantovej etike a správe, pričom zdôraznilo potrebu globálnych štandardov a dohľadu, aby kvantová revolúcia prebehla bezpečne a inkluzívne.

4.3. Rovnosť a spravodlivosť

Už v časti Spoločnosť sme načrtli etický problém potenciálneho prehĺbenia nerovností. Z etického hľadiska je kľúčové klásť si otázku, kto bude mať z kvantových vymožeností prospech. Ak by prínosy (napr. nové lieky, lepšie batérie) mali zostať len v bohatých krajinách či v rukách monopolu, spoločensky to môže byť vnímané ako nespravodlivé. Etika technológií preto káže hľadať spôsoby, ako maximalizovať celospoločenský úžitok a minimalizovať negatíva. De Wolf poznamenáva, že tieto otázky nie sú celkom nové – podobné etické dilemy sprevádzali aj nástup klasických počítačov či umelej inteligencie – no v prípade kvantových počítačov môžu byť vyostrené extrémnym rozdielom v možnostiach medzi tými, čo kvantový výpočet majú a čo nie. Zodpovedný výskum a inovácie (RRI) je prístup, ktorý odporúčajú sociálni vedci a etici: zahŕňa zapojenie všetkých zainteresovaných (výskumníkov, priemysel, vlády, ale aj verejnosť) do včasnej diskusie o vývoji technológií tak, aby výsledné inovácie odrážali spoločenské hodnoty a ciele. Pre kvantové technológie to znamená už teraz otvárať verejnú debatu o tom, aké aplikácie chceme podporovať, ako riešiť riziká (napr. dozerať na použitie kvantových počítačov v súlade s ľudskými právami) a podobne. Vedecká komunita by mala zachovať otvorený prístup k poznatkom – t. j. publikovať výsledky výskumu namiesto ich utajovania v rámci firiem – aby sa know-how neuzavrelo a mohol ho využiť širší okruh ľudí. Taktiež sa vynárajú otázky duševného vlastníctva: patentovanie kvantových algoritmov či techník by mohlo spomaliť pokrok alebo zvýhodniť pár hráčov; niektorí odborníci preto navrhujú modely zdieľania týchto objavov (napr. open-source kvantové softvérové knižnice) v záujme celospoločenského prospechu.

4.4. Filozofické dôsledky

Zaujímavým – hoci abstraktnejším – aspektom je, ako kvantové počítače ovplyvnia naše chápanie konceptov poznania, reality a informácie. Kvantová mechanika je známa svojimi proti intuitívnymi javmi (superpozícia, neurčitosť, prepojenie na diaľku) a už samotná existencia kvantových počítačov, ktoré tieto javy využívajú, vyvoláva diskusie v metafyzike a epistemológii. Napríklad fyzik David Deutsch argumentuje, že funkčný kvantový počítač by bol dôkazom many-worlds interpretácie kvantovej teórie (ktorá hovorí, že paralelné vetvy reality sú fyzicky reálne). Iní zas hovoria o „kvantovej informatike“ ako novej paradigme – našu definíciu informácie a výpočtu by sme mohli rozšíriť, keďže kvantové bity nepochopíme úplne rovnako ako klasické bity. Z etického pohľadu to zatiaľ nemá priame dopady, no je to pripomienka, že kvantová revolúcia ovplyvní nielen praktický svet, ale aj naše filozofické videnie sveta.

Zhrnuté, etická výzva kvantových technológií spočíva v maximalizácii pozitívneho prínosu pre ľudstvo pri súčasnej minimalizácii rizík. To bude vyžadovať medzinárodnú spoluprácu, múdre regulačné zásahy a neustále reflektovanie hodnôt, ktoré do tejto novej techniky vkladáme.

5. INFORMAČNÁ BEZPEČNOSŤ

Jednou z prvých oblastí, kde kvantové počítače vyvolali vážne obavy aj zvýšenú aktivitu, je informačná a kybernetická bezpečnosť. Dôvodom je známy fakt, že výkonný univerzálny kvantový počítač dokáže pomocou Shorovho algoritmu efektívne faktorizovať veľké čísla, čím láme základné kryptografické systémy používané na internete (RSA, Diffie-Hellman, eliptické krivky). Moderné šifrovanie verejným kľúčom stojí na matematických úlohách, ktoré klasické počítače nezvládnu v rozumnom čase (napr. rozložiť 2048-bitové číslo na prvočísla by trvalo klasickým superpočítačom dlhšie než je vek vesmíru) – no kvantové počítače tento predpoklad narúšajú. Expertný konsenzus je, že kvantové počítače schopné spúšťať kryptograficky relevantný Shorov algoritmus (tzv. CRQC – Cryptographically Relevant Quantum Computer) by mohli vzniknúť v priebehu 2030-tych rokov. Ministerstvo pre vnútornú bezpečnosť USA odhaduje, že odolný kvantový počítač by mohol prelomiť dnešné verejné šifry už okolo roku 2030. Hoci niektoré konzervatívnejšie odhady (napr. správa MITRE) posúvajú tento horizont až k roku 2055–2060, ide skôr o rozdiel v miere opatrnosti – takmer všetci odborníci sa zhodujú, že v druhej polovici 21. storočia bude dnešná asymetrická kryptografia neúčinná. Navyše hrozba je aktuálna už dnes v podobe útokov typu „Harvest Now, Decrypt Later” – útočníci môžu už teraz odchytávať zašifrované komunikácie (napr. citlivé vládne dáta) a uložiť ich, aby ich neskôr dešifrovali, keď budú mať k dispozícii kvantový stroj. NSA varuje, že ak by sa nepriateľským aktérom podarilo tajne vyvinúť kvantový dešifrovací nástroj skôr, než sa prejde na nové štandardy, dopady by mohli byť devastujúce pre národnú bezpečnosť – útočník by získal prístup k obrovskému množstvu citlivých informácií, od osobných údajov cez finančné dáta až po vojenské tajomstvá.

5.1. Post-kvantová kryptografia

Reakciou bezpečnostnej komunity na túto hrozbu je intenzívny vývoj a nasadzovanie kvantovo odolných kryptografických algoritmov, často označovaných ako post-quantum cryptography (PQC). Tieto metódy šifrovania sú založené na problémoch (napr. mriežkové problémy, kódovanie, viacrozmerné polynómy), ktoré nevedia efektívne vyriešiť ani kvantové, ani klasické počítače. V roku 2016 vyhlásol NIST (Národný inštitút pre štandardy a technológie USA) medzinárodnú súťaž na takéto algoritmy a v roku 2022 vybral prvé štandardy PQC – napríklad algoritmy CRYSTALS-Kyber (šifrovanie) a CRYSTALS-Dilithium (digitálne podpisy). Mnohé vlády už vydali smernice pre prechod na kvantovo odolné šifry. V USA prezident Biden v máji 2022 podpísal Národný bezpečnostný memorandom č.10, ktorý ukladá federálnym agentúram plán migrácie ich systémov na post-kvantové šifrovanie a stanovuje cieľ zmierniť kvantové riziko do roku 2035. Podobne postupuje aj Európska únia a ďalšie štáty. Výzvou je, že aktualizácia kryptografickej infraštruktúry je zdĺhavý a komplexný proces – vyžaduje úpravu nespočetných softvérových aplikácií, protokolov a zariadení, čo môže trvať cez dekádu. Experti preto apelujú na okamžitú akciu: organizácie by mali už teraz začať inventarizovať svoje kryptografické použitia a implementovať tzv. crypto agility (flexibilitu rýchlo prejsť na nové algoritmy, keď budú k dispozícii).

5.2. Kvantová kryptografia

Popri post-kvantovej “klasickej” kryptografii existuje aj prístup, ktorý využíva samotné kvantové princípy na zvýšenie bezpečnosti – tzv. kvantová komunikácia a kvantové distribúcie kľúčov (QKD). Ide o techniky, kde bezpečnosť nie je založená len na matematickej náročnosti, ale na fyzikálnych zákonoch: informácia je zakódovaná do kvantových stavov (napr. polarizácie fotónov) a podľa princípu neurčitosti akýkoľvek pokus o odpočúvanie túto informáciu zmení alebo zničí, takže odhalí prítomnosť útočníka. Už v súčasnosti existujú pilotné kvantové siete, napríklad čínska kvantová linka Peking-Šanghaj alebo experimentálne satelitné QKD spojenia. Kvantové komunikačné siete sľubujú takmer absolútne bezpečné spojenie – tzv. neprehacknuteľné siete. Ich nevýhodou zatiaľ je dosah (potrebujú priame optické spojenia alebo satelity) a to, že riešia len distribúciu kľúčov, nie hromadné šifrovanie dát. V kombinácii s post-kvantovými algoritmami však môžu tvoriť základ novej éry bezpečnosti. Mnohé vlády (Čína, EÚ, USA) investujú do budovania kvantového internetu, ktorý integruje kvantové komunikačné uzly pre kritické aplikácie (vládna komunikácia, bankovníctvo, prenos zdravotných dát atď.).

5.3. Ďalšie bezpečnostné aplikácie

Kvantové počítače nepredstavujú len hrozbu, ale aj nástroj pre obrancov. Môžu pomôcť zlepšiť bezpečnosť systémov napríklad tým, že rýchlo analyzujú zložité šifrovacie schémy a hľadajú v nich slabiny (čím pomôžu navrhnúť odolnejšie algoritmy). Môžu tiež zlepšiť autentizačné mechanizmy (napr. generovať zložité jednorazové heslá alebo vzory, ktoré klasický počítač neprelomí). Kvantové náhodné generátory (ktoré využívajú kvantovú neurčitosť) dokážu poskytovať skutočne náhodné čísla, čo posilní kryptografiu (väčšina bezpečnostných protokolov potrebuje kvalitnú náhodu). V oblasti kyberobrany by kvantové počítače mohli pomáhať pri detekcii anomálií v sieti – vďaka schopnosti prehľadávať mnohorozmerné dátové priestory rýchlejšie môžu odhaliť neobvyklé vzory správania sa v sieťovej prevádzke či škodlivý kód skrytý v obrovskom množstve dát.

Zhrnutie: V informačnej bezpečnosti kvantové počítače predstavujú dvojsečnú zbraň. Na jednej strane podkopávajú súčasné šifrovacie základy a nútia svet urgentne inovovať v oblasti kryptografie. Na druhej strane ponúkajú nové spôsoby, ako bezpečnosť ešte zvýšiť (kvantová kryptografia). Kľúčové bude načasovanie – či sa ochranné opatrenia (post-kvantové šifry, QKD siete) stihnú rozšíriť skôr, než nastane moment, že útočníci reálne získajú kvantový výpočtový náskok.

6. FUTURISTICKÉ PREDIKCIE A VÝHĽAD

Výhľad do budúcnosti kvantových počítačov je kombináciou veľkých očakávaní a neistôt. Nasledujúce desaťročia prinesú postupný prechod od súčasných experimentálnych a NISQ zariadení (Noisy Intermediate-Scale Quantum) k plne škálovateľným, odolným kvantovým počítačom s korekciou chýb. Odborníci sa zhodujú, že v 30-tych rokoch 21. storočia už uvidíme kvantové počítače, ktoré budú rutinne riešiť niektoré špecifické úlohy lepšie než klasické počítače – tento bod sa označuje ako kvantová výhoda (quantum advantage). Dokonca sa očakáva, že prvé demonštrácie praktickej kvantovej výhody nastanú do 5 rokov (okolo 2030) v oblastiach ako strojové učenie či optimalizácia. Prieskum spoločnosti KPMG medzi firmami ukázal, že 78 % amerických a 60 % kanadských spoločností verí, že kvantové počítače budú bežne nasadené už do roku 2030. Tento optimizmus zdieľajú najmä lídri v technológiách, ktorí do kvantového vývoja investujú – napríklad IBM, Google, Microsoft avizujú stály progres vo zvyšovaní počtu qubitov a kvality (kvantového objemu) svojich zariadení každý rok.

Na druhej strane, presný časový harmonogram zásadných zlomov (ako je plne fault-tolerant kvantový počítač s tisíckami logických qubitov) zostáva nejasný. Ako bolo spomenuté v časti o bezpečnosti, odhady prelomu v dešifrovaní sa rôznia o desaťročia. Správa RAND (2023) uvádza, že existuje všeobecný konsenzus, že komerčné využitia kvantových počítačov prídu skôr než ich využitie na dešifrovanie utajovaných informácií. Inými slovami, praktické aplikácie v priemysle zrejme uvidíme skôr než plnohodnotnú hrozbu pre kryptografiu. Napríklad analýza Parker et al. (2023) odhadla, že simulácia istého chemického katalyzátora pre priame zachytávanie CO₂ by vyžadovala len ~20 % počtu qubitov potrebných na prelomenie RSA-2048. Z toho vyplýva, že užitočné kvantové výpočty (napr. pre klimatické technológie) môžu byť dostupné s menšími strojmi, než aké by boli nutné na ohrozenie celosvetovej bezpečnosti šifier.

6.1. Krátkodobý výhľad (do ~2030)

Očakáva sa, že v najbližších 5–7 rokoch budú kvantové počítače predovšetkým cloudovou službou ponúkanou veľkými hráčmi (IBM Quantum, Amazon Braket, Google Quantum AI atď.). Počet fyzických qubitov v zariadeniach porastie do rádov tisícov, no väčšinou stále pôjde o chybové qubity bez úplnej korekcie (teda NISQ stroje). Tieto stroje budú slúžiť na experimentovanie a vývoj kvantových algoritmov v reálnych podmienkach. V tomto období by mohli nastať prvé prelomové aplikácie: napríklad kvantové počítače môžu pomôcť objaviť nové high-temperature supravodiče, navrhnúť optimalizované AI modely (kvantové strojové učenie), alebo zlepšiť presnosť predpovedí v oblasti počasia a klímy. Kvantové senzory sa takisto začnú prepájať s AI – kombinácia veľmi citlivých meraní a strojového učenia otvorí dvere napríklad prelomovej medicínskej diagnostike zobrazovacími metódami, presnejšiemu prieskumu prírodných zdrojov či navigácii bez GPS prostredníctvom inerciálnych kvantových senzorov. Ku koncu dekády by kvantové počítače mohli dosiahnuť kvantovú výhodu v úzko špecializovaných úlohách (napr. simulácia konkrétnej molekuly alebo riešenie špecifického optimalizačného problému rýchlejšie než najlepší klasický algoritmus).

6.2. Strednodobý výhľad (2030-2040)

V tomto období sa pravdepodobne dočkáme prvých kvantových počítačov s korekciou chýb. To znamená, že budú schopné dlhotrvajúcich výpočtov bez vplyvu dekoherencie a šumu, vďaka implementácii kvantových korekčných kódov (ktoré vyžadujú enormné počty fyzických qubitov na jeden logický qubit). Ak sa podarí prekonať technologické výzvy, okolo polovice storočia by mohli existovať kvantové stroje s rádovo miliónmi fyzických qubitov, čo by sa rovnalo stovkám či tisícom logických qubitov. S takouto kapacitou by už kvantové počítače jednoznačne prekonali klasické v mnohých oblastiach. Bolo by možné spustiť komplexné kvantové algoritmy ako Shorov algoritmus pre veľmi veľké čísla – čím by definitívne padli klasické kryptografické schémy (preto je nevyhnutné, aby do tých čias prebehla migrácia na PQC, viď vyššie). Kvantové počítače by tiež dokázali simulovať celé biologické systémy na molekulárnej úrovni, čo by prinieslo revolúciu v biotechnológiách a medicíne (napríklad presné simulácie ľudských buniek umožnia navrhovať liečbu “na počítači” bez zdĺhavých klinických testov). V chémii a materiálovej vede by sa mohli objaviť nové zlúčeniny s požadovanými vlastnosťami (napr. ultrapevné a ľahké materiály, extrémne účinné batérie, ekologické plasty) navrhnuté kvantovým výpočtom. Vo financiách a ekonomike by kvantové algoritmy mohli optimalizovať globálne investičné stratégie alebo riadiť ekonomické modely s obrovským množstvom premenných v reálnom čase. Vzniknúť môžu kvantové umelej inteligencie – AI modely využívajúce kvantové obvody, ktoré potenciálne prekonajú schopnosti dnešných (napr. v rýchlosti tréningu alebo v možnostiach práce s obrovskými dátami). Niektorí futurológovia dokonca uvažujú o synergii kvantového computingu a umelej všeobecnej inteligencie (AGI), ktorá by mohla výrazne urýchliť príchod AGI – hoci ide o špekulatívnu oblasť a zároveň potenciálne rizikovú (tzv. ultimate black box problém – kvantová AI by mohla byť ešte menej vysvetliteľná než dnešné neurónové siete).

6.3. Dlhodobý výhľad (2040 a ďalej)

Ak budú trendy pokračovať, ku koncu storočia by kvantové počítače mohli byť tak bežné ako sú dnes klasické superpočítače alebo cloudové servery. Nebudú síce na každom stole (pravdepodobne zostanú veľké a náročné na infraštruktúru), ale ich službami bude nepriamo prepojený takmer každý aspekt života. Predstavme si kvantovú cloudovú infraštruktúru, ktorá poháňa inteligentné mestá: dopravu riadi kvantový optimalizátor, energiu rozdeľuje kvantový manažér siete, nemocnice využívajú kvantové AI diagnostických asistentov a farmaceutické firmy pravidelne objavujú lieky s pomocou kvantových simulácií. Kvantové výpočty v kombinácii s klasickými (hybridné systémy) budú pravdepodobne štandardom – tam, kde kvantové stroje excelujú, budú nasadené, inde prevezme úlohu klasický počítač. Môžeme očakávať aj nové paradigmy ako kvantový internet prepájajúci kvantové počítače navzájom (umožňujúci dokonca distribuované kvantové výpočty) a kvantové senzory tvoriace Internet kvantových vecí.

Samozrejme, tieto futuristické vízie predpokladajú, že sa podarí prekonať všetky súčasné vedecko-inžinierske prekážky (dekoherencia, škálovanie qubitov, chladenie, spoľahlivé kvantové operácie). Je možné, že narazíme aj na limity – napríklad technologické (zložitosť výstavby milión-qubitového systému), ekonomické (náklady na prevádzku kvantových dátových centier) či dokonca fyzikálne (niektorí skeptici sa pýtajú, či neobjavíme fundamentálne bariéry pre kvantové výpočty pri veľkých mierkach). Doposiaľ sa však nenašiel žiadny teoretický dôvod, prečo by kvantové počítače nemali fungovať vo veľkom – ide skôr o inžiniersku výzvu.

Z pohľadu spoločnosti ako celku je dôležité, že príprava na kvantovú budúcnosť musí začať už teraz. To zahŕňa: zavádzať post-kvantové šifrovanie skôr, než bude neskoro; investovať do vzdelávania a tréningu kvantových odborníkov, aby dopyt neprevýšil ponuku; vytvárať regulačné rámce a etické smernice, aby sa kvantová technológia vyvíjala zodpovedne; podporovať medzinárodný dialóg a spoluprácu, nech sa minimalizuje riziko konfliktov či monopolizácie. História vývoja technológií nás učí, že tí, ktorí sa včas adaptujú, získajú náskok – pri kvantových počítačoch to platí dvojnásobne, keďže dôsledky ich neskorého prijatia môžu znamenať nielen ekonomické zaostávanie, ale aj bezpečnostné riziká. Futurológovia však zároveň zdôrazňujú, aby sme kvantové počítače nevnímali ako magické zariadenia na všetko – hoci prinesú revolučné zmeny, budú jedným článkom komplexného technologického ekosystému spolu s umelou inteligenciou, biotechnológiami, robotikou a ďalšími vynálezmi. Ich dopady na spoločnosť preto musíme hodnotiť v širších súvislostiach a s chladnou hlavou, bez zbytočného hypu ale aj bez podcenenia.

ZÁVER

Na záver možno citovať zhrnutie de Wolfa (2017), ktoré výstižne popisuje kľúčové dopady kvantových počítačov: „Kvantové počítače môžu prelomiť podstatnú časť súčasnej kryptografie, čím ohrozia našu digitálnu ekonomiku (zároveň však poskytujú aj alternatívne kvantové kryptografické riešenia). Tiež môžu optimalizovať všemožné procesy lepšie než doposiaľ, čo povedie k ziskom efektivity. A napokon umožnia oveľa rýchlejšiu simuláciu kvantových systémov, s potenciálom lepšie navrhovať lieky, materiály atď. … Z etického hľadiska znižujú súkromie a sťažujú skrytie informácií (či už v dobrom alebo zlom). Ak prístup ku kvantovým počítačom bude limitovaný na zopár vlád, môže to narušiť mocenskú rovnováhu medzi štátmi; a ak bude limitovaný na pár veľkých firiem, môže to viesť k monopolu a zvýšeniu nerovnosti v spoločnosti.” Tieto slová vystihujú, že dopady bežne dostupných kvantových počítačov budú mnohostranné – od technických ziskov až po spoločenské výzvy. Ľudská spoločnosť stojí na prahu ďalšej veľkej transformačnej éry a pripravenosť, informovanosť a zodpovedný prístup budú kľúčové, aby kvantová revolúcia priniesla viac úžitku než problémov.

Referencie

[1.]  de Wolf, R. (2017). The potential impact of quantum computers on society. Ethics and Information Technology, 19(4), 271–276. DOI: 10.1007/s10676-017-9429-1

[2.]  Parker, E. (2023). When a Quantum Computer Is Able to Break Our Encryption, It Won’t Be a Secret. RAND Corporation Commentary (pôvodne publikované na Lawfare). Dostupné online

[3.]  Masterson, V. (2024). Can we build a safe and inclusive ‘quantum economy’?. World Economic Forum – Centre for the Fourth Industrial Revolution. Dostupné online

[4.]  Hidary, J. & Sarkar, A. (2023). The world is heading for a ‘quantum divide’: here’s why it matters. World Economic Forum – Annual Meeting 2023. Dostupné online

[5.]  The Quantum Insider (2024). The Quantum Insider Projects $1 Trillion in Economic Impact from Quantum Computing by 2035. TQI Market Report Summary, 13 Sep 2024

[6.]  Mohr, N., Peltz, K., Zemmel, R., Zesko, M. (2022). Five lessons from AI on closing quantum’s talent gap — before it’s too late. McKinsey Digital (Dec 1, 2022). Dostupné online

[7.]  Černiauskas, J. (2025). Cloud quantum computing: A trillion-dollar opportunity with dangerous hidden risks. VentureBeat (June 21, 2025). Dostupné online

[8.]  Vermaas, P. E. (2017). The societal impact of the emerging quantum technologies: a renewed urgency to make quantum theory understandable. Ethics and Information Technology, 19(4), 241–246