Kvanttilaskennan uusia sovelluksia haetaan hackathoneissa

Kvanttitietokoneilla tehtävä laskenta saattaa kasvaa tulevaisuudessa merkittävään asemaan, ja monet yritykset ovatkin jo lähteneet mukaan alan hackathoneihin. Koodauskilpailujen myötä selvitetään, miten esimerkiksi tuotekehittelyä voidaan optimoida teknologian avulla.

Tietojenkäsittelytieteen väitöskirjatutkija Valter Uotilalla on ollut menestystä useissa kansainvälisisä kvanttilaskentakilpailuissa. Kvanttitietokoneiden valmistaja Xanadun järjestämässä QHack -kisassa hän voitti Amazonin sarjan "Most creative Open Hackathon experiment on Braket" -sarjan sekä sijoittui kolmanneksi IBM Qiskit Challenge -sarjassa. Kyseessä on eräs maailman isoimmista kvanttihackatoneista. Voittajaprojekteja valittiin kaikkiaan 16.

– Mukana on useiden sponsorien järjestämiä sarjoja, joissa ei anneta aiheita etukäteen. Oma projekti on kehitettävä lennossa ja se todennäköisesti sopii useampaan sarjaan. Kaikki projektit ovat avoimia ja niihin voi tutustua QHackin GitHub-sivulla, kertoo Uotila.

Kaikkiaan toista kertaa, etänä järjestetyssä kisassa oli yhteensä 3280 rekisteröitynyttä osallistujaa, jotka Open Challenge -hackhatonin lisäksi osallistuivat koodaushaasteisiin ja esitelmiin kvanttilaskennasta. Suomesta oli kisassa oman sarjansa järjestämässä VTT ja IQM.

– On haasteellista alkaa luoda valmista projektia tyhjästä. Varsinkin QHackissa näkee, miten laaja ala kvanttilaskenta jo on. Vaikka kvanttilaskennalla on vielä pitkä matka kehittyä, yritykset ovat jo kiinnostuneita mahdollisista sovelluksista, sanoo Uotila.

Tehokkaaseen oppimiseen tarvitaan käytännön kokemusta

Uotila menestyi hyvin myös viime syksynä BMW:n järjestämässä crowsourcing-kilpailussa, jossa hänen Sardana Ivanovan kanssa muodostamansa tiimi Qumpula Quantum pääsi finalistien joukkoon.

– Kilpailun tarkoituksena oli optimoida autoihin asennettavien sensoreiden määrää ja sijaintia, ja ratkaisuidea perustui osittain kvanttilaskentaan, Uotila kertoo.

– Ideana oli löytää optimaalisia pisteitä auton pinnalta, jolloin auto voi huomioida ympäristöään tarkiten. Ratkaisumahdollisuuksia on paljon, ja erilaisten kombinaatioiden testaaminen ja koeajaminen olisi hidasta ja kallista. BMW haluaa selvittää, jos kvanttilaskennassa olisi mahdollisuus laskea nopeiten parhaita tuloksia.

Uotilan mukaan BMW:n kilpailussa ei niinkään ollut tarkoituksena voittaa mitään konkreettista, vaan luoda yhteyksiä erilaisten kvanttilaskentaa harjoittavien instituutioiden välille. Hän sai hyvän kontaktin järjestävään yritykseen sekä Amazoniin.

Hän näkee kisoihin osallistumisen ensisijaisesti oppimiskokemuksina. BMW:n kisasta oppi tiimityöskentelyä kvanttiaiheen parissa.

– Tehokkaaseen oppimiseen tarvitsee käytännön kokemusta. Koodaushackathonissa näkee, missä kehitys menee.

Tietojenkäsittelytieteessä ovat kvanttiopiskelijoiden määrät vielä olleet pieniä, joten innovatiivisille opiskelijoille mahdollisuuksia pärjätä kisoissa on. Suomessa tunnetuimmat hackathonit ovat Ultrahack ja Junction.

– Osanottamisesta kiinnostuneiden kannattaa seurata yritysten mainontaa ja sähköpostilistoja, esimerkiksi QHackin löysin Xanadun uutiskirjeestä, neuvoo Uotila.