Revista >> Aprilie 2025 [Nr. 272] >> Cercetare & Invatamant superior

Quantum Artificial Intelligence: Noua eră tehnologică și impactul său societal

Dr. Sorin Zgura, CS I Institutul de Stiinte Spatiale, profesor Universitatea „Dimitrie Cantemir

15 Aprilie 2025

În contextul actual al accelerării exponențiale a datelor și limitărilor inerente ale sistemelor clasice, combinația dintre inteligența artificială (AI) și computerele cuantice dă naștere unei paradigme emergente: Inteligența Artificială Cuantică (Quantum Artificial Intelligence – QAI). Această fuziune nu este doar o inovație tehnologică, ci un posibil catalizator al transformarilor socio-economice globale. Conform studiului realizat de Kumar et al. (2024) [1], QAI propune soluții pentru probleme anterior considerate imposibil de rezolvat cu metode clasice, valorificând fenomenele cuantice precum superpoziția și entanglement-ul (inseparabilitatea) pentru a spori eficiența algoritmilor AI.

Această convergență deschide uși către o inteligență artificială care poate depăși limitările actuale ale învățării automate, atât în ceea ce privește viteza, cât și precizia. Sistemele hibride, în care procesoare cuantice colaborează cu unități de procesare clasice, oferă scenarii de computing adaptiv, optim pentru analiza masivă de date, simulare de molecule complexe și optimizare în rețele sociale, transport sau energie.

QAI și roboții umanoizi: simbioza algoritmică și fizică
Integrarea procesoarelor cuantice în arhitectura sistemelor robotice avansate promite o redefinire a autonomiei și capacității decizionale. În contextul roboților umanoizi, QAI poate susține rețele neuronale cuantice capabile să analizeze date senzoriale complexe în timp real, optimizând interacțiunea om-mașină [2]. Astfel, roboții umanoizi pot deveni agenți de decizie în medii cu grad mare de complexitate sau slab predictibile, cum ar fi asistența medicală sau explorarea spațială.
Mai mult, sistemele de învațare cuantică pot oferi roboților adaptabilitate sporită în contexte necunoscute, prin reducerea timpului de antrenare și creșterea robusteții la zgomot. Această capacitate ar putea revoluționa industriile manufacturiere, unde roboții ar deveni capabili să ia decizii autonome în timp real, fără dependența de cloud sau centre de date externe, reducând astfel riscurile asociate cu latențele mari și vulnerabilitățile cibernetice.

Quantum Space Computing (QSC): o infrastructură post-Terra
O nouă dimensiune a QAI este computingul cuantic în spațiu (QSC), unde nanosateliții dotați cu procesoare cuantice vor permite procesarea descentralizată a datelor direct într-o orbită în jurul Pământului. Avantajele acestui model includ reducerea latenței de comunicație și creșterea capacității de procesare în scenarii critice – de la monitorizare climatică în timp real până la managementul inteligent al traficului orbital.
Infrastructura QSC va funcționa ca un strat de edge-computing orbital, susținând aplicații care necesită reziliență extremă și conectivitate permanentă. Platformele QSC vor permite procesarea distributivă a informațiilor critice – inclusiv date de observație terestră, navigație autonomă și corelare geospațio-temporală – transformând fiecare satelit într-un nod de inteligență cuantic-adaptivă, cu auto-reconfigurare pe baza cerințelor contextuale.

Blockchain spațial și comunicații QKD
Un alt pilon esențial în acest ecosistem îl reprezintă securitatea cuantică. Comunicația prin distribuție de chei cuantice (QKD) – deja demonstrată în sisteme de tip free-space – garantează un nivel superior de protecție informațională, imposibil de spart cu metode cla- sice [4]. În combinație cu blockchain-ul spațial, nanosateliții pot forma rețele de validare criptografică distribuită, susținute de procesoare cuantice și algoritmi de consens optimizați AI.
Astfel de sisteme permit implementarea unui registru distribuit imuabil pentru operațiuni comerciale sau guvernamentale interorbitale, eliminând nevoia de încredere centralizată. Rețelele blockchain cuantice, integrate cu rețele de sateliți echipați cu QAI, vor redefini noțiunea de încredere în sistemele digitale, punând bazele unui „internet al spațiului” criptografic, capabil să gestioneze resurse orbitale, comunicații diplomatice și operațiuni de securitate națională.

Centrul QUANTEC: un actor emergent în peisajul QAI
Chiar în întreg peisajul futuristic menționat, Romania își face simțită prezența în realitatea tehnologiilor cuantice și prin proiectul strategic QUANTEC – Centrul Național de Referință în Domeniul Comunicațiilor Cuantice, o inițiativă ce vizeaza dezvoltarea și consolidarea infrastructurii naționale pentru tehnologii și comunicații cuantice QKD. Prin preocupările actuale există și în țara noastră posibilitatea dezvoltării de aplicații AI. Acest centru a fost realizat prin finanțarea de către UEFISCDI în urma competiției din cadrul programului Soluții din anul 2021.
Rezultatele și premizele centrului QUANTEC a dat posibilitatea recunoașterii competențelor și asumarea participării într-un proiect european RoNaQCI, condus de Universitatea Națională de Știință și Tehnologie POLITEHNICA București. Contribuția ISS este de a dezvolta un prototip experimental pentru un sistem de telescoape de distribuire de chei cuantice (QKD) în spațiu deschis (FSO). Acest sistem de telescoape este în faza de testare în regim de laboralor, urmând ca în perioada imediat următoare să fie testat în condiții relevante de producție.
Cu sprijinul finanțărilor naționale și al programelor europene, Centrul QUANTEC țintește pozitionarea României în topul țărilor contributoare la rețelele cuantice europene.

Etica cuantică și guvernanța responsabilă
Având în vedere capacitațile predictive și decizionale ale sistemelor QAI, se impune o discuție riguroasă asupra dimensiunii etice. Probleme precum bias-ul algoritmic, controlul autonomiei roboților, securitatea cibernetică și echitatea accesului la infrastructura cuantică sunt esențiale.
De exemplu, deciziile luate de un robot cu inteligență artificială cuantică în spitale sau în sistemul juridic ar putea afecta viețile oamenilor în mod direct. Prin urmare, este nevoie de reglementări care să introducă principii precum auditabilitatea algoritmilor, controlul uman final (human-in-the-loop) și interoperabilitatea standardelor. UE și UNESCO [3] [5][6] deja discută protocoale etice globale, iar QAI trebuie inclus explicit în aceste cadre emergente.

Concluzii: responsabilitate, colaborare și reglementare
Ascensiunea QAI și a tehnologiilor corelate impune o reevaluare a paradigmelor etice și politice. Impactul societal va depinde de modul în care comunitatea globală reglementează și distribuie accesul la această putere computațională fără precedent. Se impune o colaborare transdisciplinară între fizicieni, informaticieni, sociologi, legislativ și mediul privat pentru a asigura un progres echitabil și sustenabil, o platformă capabilă să susțină proiecte interdisciplinare care vizează securizarea tranzactiilor financiare cu blockchain cuantic, managementul energetic prin algoritmi QAI și sustinerea logisticii critice prin rețele QKD naționale. Prin colaborarea cu centre de excelență internaționale, România se poate poziționa ca hub regional pentru experimente de comunicație cuantică terestră și spațială.
Implementarea rețelelor QAI trebuie să fieacompaniată de infrastructuri educaționale și strategii de incluziune digitală. Numai prin democratizarea accesului și cultivarea unei culturi tehnologice echilibrate putem transforma această revoluție într-un motor pentru o civilizație cuantică deschisă șiresponsabilă.n

Referințe:
[1] Kumar, S., Simran, M. & Singh, M. (2024). Quantum Intelligence: Merging AI and Quantum Computing for Unprecedented Power. IEEE International Conference on Trends in Quantum Computing andEmerging Business Technologies.
[2] Wang, S., Wang, N., Ji, T., Shi, Y., & Wang, C. (2024). Research Progress of Quantum ArtificialIntelligence in Smart City. Intelligent andConverged Networks, 5(2):116–133.
[3]https://www.unesco.org/en/articles/designing-institutional-frameworks-ethical-governance-ai-netherlands-0
[4] Cocchi, S. et al. (2023). Free-Space QKD Link Supported by AI Algorithm. ICTON 2023, IEEE.
[5] https://perezcalzadilla.com/quantum-cyber-sovereign-state-architecture-of-an-algorithmic-nation-for-the-post-human-era/
[6] https://arxiv.org/html/2410.23972v3