Kako funkcionira kvantno računalo i zašto mijenja tehnologiju

Što je kvantno računalo i kako se razlikuje od klasičnog

Kvantno računalo ne računa brže — računa drugačije. Koristi qubite koji zahvaljujući superpoziciji i kvantnoj isprepletenosti istovremeno obrađuju milijarde mogućnosti, rješavajući probleme za koje bi klasična računala trebala tisućljećima.

Za razliku od klasičnih računala koja koriste bitove (0 ili 1), kvantna računala rade s qubitima — kvantnim bitovima koji mogu biti u superpoziciji (istovremeno 0 i 1). Ovaj fenomen kvantne mehanike omogućava im da istražuju golem broj mogućnosti paralelno. Prema podacima iz 2026. godine, industrija je na pragu postizanja 1.000-qubit praga, što znači sposobnost istraživanja 10^301 različitih stanja informacija istovremeno.

Dodatno, kvantna isprepletenost omogućava qubitima da djeluju kao jedinstveni sustav bez obzira na udaljenost. To znači da promjena stanja jednog qubita trenutno utječe na drugi, čak i ako su fizički odvojeni. Ova svojstva čine kvantna računala revolucionarnom tehnologijom za specifične, visoko kompleksne probleme.

Kako superpozicija mijenja pristup računanju

Zamislite da trebate pronaći najkraću rutu kroz 100 gradova. Klasično računalo bi provjeravalo svaku kombinaciju redom — što bi trajalo mjesecima. Kvantno računalo u superpoziciji istovremeno „testira" sve rute i izdvaja optimalnu u minutama. Upravo zato je ova tehnologija ključna za logistiku, razvoj lijekova i kriptografiju.

Zašto kvantna računala ne mogu zamijeniti vaš laptop

Kvantno računalo nikada neće sjediti na vašem stolu. Zahtijevaju hlađenje blizu apsolutne nule i specijalizirani su za uske zadatke — zbrajanje 2+2 im je praktički nemoguće, ali mogu otkriti novu molekulu lijeka u rekordnom vremenu.

Mario Stipčević iz Instituta Ruđer Bošković jasno je upozorio investitore u izjavi za tportal: „Kvantno računalo ne može zbrojiti dva broja, a kamoli reproducirati glazbu ili video. Ako ste investitor, bježite od kvantnih računala. Ako želite kockati, slobodno." Ova izjava ilustrira ključnu činjenicu: kvantna računala su probabilistički uređaji, ne deterministički.

U budućnosti, građani će i dalje koristiti klasične uređaje (pametne telefone, laptope) koji će se putem clouda povezivati s kvantnim računalima za specifične zadatke — poput optimizacije ruta dostave, simulacije molekula ili složenih financijskih proračuna.

Hrvatska ulazi u kvantnu eru: projekt CroQCI

Hrvatska je u studenom 2025. uspostavila prvu potpuno cyber-sigurnu kvantnu vezu između instituta Ruđer Bošković i OIV-a u Zagrebu, koristeći domaće FPGA enkripcijske uređaje i tamnu optičku mrežu.

Projekt CroQCI (Croatian Quantum Communication Infrastructure) koordinira CARNet, uz partnere poput Instituta Ruđer Bošković (IRB), SRCE-a, Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER) i OIV-a. Projekt je financiran kroz EU program Digital Europe i Hrvatski nacionalni plan oporavka i otpornosti (NPOO). Izvor: CARNet

Besplatna edukacija za građane

Sveučilišni računski centar (SRCE) i Fakultet prometnih znanosti pokrenuli su e-learning tečaj „Osnove kvantnih komunikacija", dostupan svim hrvatskim građanima besplatno putem portala croqci.srce.hr. Tečaj pokriva osnove kvantne kriptografije, QKD (Quantum Key Distribution) protokola i primjene u zaštiti podataka.

Povezivanje sa satelitskim sustavom IRIS²

Hrvatska kopnena kvantna mreža bit će povezana s EU satelitskom konstelacijom IRIS². Prototipni satelit Eagle-1 planiran je za lansiranje krajem 2026. kako bi se testirala distribucija kvantnih ključeva (QKD) iz svemira. Državni tajnik Bernard Gršić istaknuo je: „Internet postaje sve opasniji, a usvajanje kvantne enkripcije ključno je za zaštitu hrvatskog podatkovnog prometa."

EU regulativa: Kvantni akt i Digital Decade 2030

Europska komisija postavila je cilj da Europa postane globalni lider u kvantnim tehnologijama do 2030., uz milijarde eura ulaganja i regulatorni okvir koji osigurava pristup kritičnim kvantnim komponentama.

Kvantni akt EU-a (EU Quantum Act) fokusira se na tri stupa:

1. Povećanje istraživanja i razvoja (R&D) — financiranje europskih laboratorija i start-upova
2. Industrijski kapacitet — osiguranje domaće proizvodnje kvantnih čipova i komponenti
3. Sigurnost lanca opskrbe — smanjenje ovisnosti o uvoznim tehnologijama iz SAD-a i Kine

Prema podacima Europske komisije, EU je u veljači 2026. službeno otvorio najsuvremeniji kvantni računar Euro-Q-Exa u Münchenu. Izvor: Europska komisija Digital

Integracija s AI i cloud infrastrukturom

EU strategija Digital Decade 2030 zahtijeva integraciju kvantnog računalstva s umjetnom inteligencijom (AI) i cloud sustavima. Cilj je omogućiti europskim građanima i poduzećima pristup kvantnim resursima putem clouda, uz najviše standarde cyber-sigurnosti i privatnosti podataka.

Primjene koje mijenjaju industrije: od lijekova do bankarstva

Kvantna računala već danas simuliraju molekularne strukture za nove lijekove, optimiziraju logističke rute i razvijaju post-kvantnu kriptografiju koja će zaštititi bankovne račune od budućih napada.

Farmacija i razvoj lijekova

Simulacija molekula proteina klasičnim računalima može trajati godine. Kvantna računala mogu modelirati interakcije atoma u stvarnom vremenu, ubrzavajući razvoj lijekova za rak, Alzheimerovu bolest i rijetke genetske poremećaje. John Martinis, dobitnik Nobelove nagrade 2025. i američki fizičar hrvatskog podrijetla, ističe: „Prava moć kvantnih računala leži u kvantnoj kemiji i znanosti o materijalima."

Financijski sektor i kriptografija

Trenutni sustavi šifriranja (RSA, ECC) bit će ranjivi kad kvantna računala dostignu dovoljnu snagu — što se predviđa za 10-15 godina. Zato hrvatske banke i EU financijske institucije već prelaze na „quantum-safe" (post-kvantnu) kriptografiju. HAKOM i CARNet rade na testiranju QKD protokola za zaštitu bankovnih transakcija. Izvor: HAKOM

Logistika i optimizacija

Hrvatske logističke tvrtke mogu u budućnosti koristiti kvantne algoritme za optimizaciju ruta dostave, smanjujući troškove goriva i vrijeme isporuke. Primjerice, pronalaženje optimalne rute za 50 dostava u Zagrebu klasičnim računalom zahtijeva testiranje milijuna kombinacija, dok kvantno računalo pronalazi rješenje gotovo trenutno.

Što kvantna revolucija znači za prosječnog građanina

Većina građana neće izravno koristiti kvantno računalo, ali će im tehnologija poboljšati zdravstvenu skrb, financijsku sigurnost i dostupnost proizvoda — sve putem cloud servisa i AI integracija.

Konkretni primjeri za Hrvatsku:

• Brža dijagnostika bolesti — kvantna simulacija omogućit će personalizirane lijekove za pacijente u hrvatskim bolnicama
• Sigurniji bankovni računi — post-kvantna enkripcija štitit će štednju i transakcije od budućih cyber-napada
• Jeftinija dostava — optimizirane rute smanjuju troškove prijevoza, što utječe na cijene proizvoda
• Zaštita osobnih podataka — kvantna enkripcija osigurava da vaši zdravstveni i financijski podaci ostanu privatni

Kada očekivati kvantne usluge u Hrvatskoj

Prema planovima CroQCI projekta, prva komercijalna kvantna enkripcijska usluga za banke i državne institucije mogla bi biti dostupna do kraja 2027. Pristup kvantnim računalima putem clouda za istraživačke institucije očekuje se 2028-2029., dok će masovna primjena u industriji vjerojatno početi nakon 2030. godine.

Izazovi i ograničenja: šum, greške i troškovi

Kvantna računala trenutno imaju visoku stopu pogrešaka zbog „kvantnog šuma" — okolišni utjecaji narušavaju qubite, što zahtijeva složene sustave korekcije grešaka i ekstremno hlađenje.

John Martinis upozorava da je šum u hardveru i dalje glavna prepreka. Qubiti su izuzetno osjetljivi — čak i minimalna vibracija, elektromagnetsko zračenje ili toplinska fluktuacija mogu uzrokovati greške u izračunima. Zato današnja kvantna računala zahtijevaju:

• Hlađenje na temperature blizu apsolutne nule (-273°C)
• Izolaciju od svih vanjskih elektromagnetskih polja
• Redundantne qubite za korekciju grešaka (100 fizičkih qubita za 1 logički qubit)

Financijska dostupnost

Izgradnja kvantnog računala s 1.000 qubita košta desetke milijuna eura. Hrvatska kao mala zemlja neće graditi vlastita kvantna računala, već će pristupati europskim resursima putem EuroQCI infrastrukture i cloud servisa. Procjenjuje se da će cijena pristupa kvantnom računalu putem clouda za hrvatske tvrtke biti 500-2.000 EUR po satu računalnog vremena.

Sinergija kvantnog računalstva i umjetne inteligencije

Kombinacija kvantnih računala i AI-ja omogućit će prediktivnu analitiku neviđene preciznosti — od predviđanja vremena do otkrivanja novih materijala za baterije električnih vozila.

Martinis ističe: „Sinergija kvantnog računalstva i AI fundamentalno će promijeniti internet i financijski sektor." Kvantni algoritmi mogu ubrzati treniranje AI modela, dok AI može optimizirati kvantne algoritme i smanjiti šum. Konkretne primjene uključuju:

1. Prediktivno modeliranje klime — preciznije prognoze za poljoprivredu u Hrvatskoj
2. Otkrivanje novih materijala — razvoj učinkovitijih solarnih panela i baterija
3. Financijska analitika — detekcija prijevara u stvarnom vremenu