الابتكار الكمي: كيف يمكن للتركيز الاستراتيجي أن يحفز خارطة طريق التكنولوجيا - عالم الفيزياء

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="زعيم الشبكة سيليا ميرزباخر هي المديرة التنفيذية لـ QED-C، وهو اتحاد قائم على الصناعة تديره شركة SRI International. ومع عضوية متنوعة تمثل الصناعة والأوساط الأكاديمية والحكومة وأصحاب المصلحة الآخرين، يسعى QED-C إلى تسريع البحث والتطوير الكمي والابتكار التكنولوجي والفرص التجارية. (بإذن من: QED-C)” title=”انقر لفتح الصورة في النافذة المنبثقة” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>

لماذا من المهم بالنسبة للولايات المتحدة والدول الأخرى أن يكون لديها استراتيجية وطنية للعلوم والتكنولوجيا الكمومية؟

يحمل الاستشعار الكمي والشبكات الكمومية وتقنيات الحوسبة الكمومية وعودًا كبيرة لتحسين الأمن القومي، ولكن أيضًا لتأثيراتها الاقتصادية والاجتماعية طويلة المدى. ومع ذلك، لا يزال هذا المجال في مرحلة مبكرة نسبيا من حيث التطور التكنولوجي. هناك حاجة واضحة للتقدم في العلوم الأساسية، وهو نشاط يدعمه التمويل الحكومي بشكل رئيسي. ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الكم هو ما أسميه مسعى "متعدد الأنواع". إنها متعددة التخصصات، ومتعددة الوكالات (فيما يتعلق بالدعم الحكومي)، ومتعددة القطاعات، ومتعددة الجنسيات.  وعلى هذا النحو، سيتم تسريع التقدم من خلال الاستثمارات الاستراتيجية الشاملة والمنسقة في محفظة بحثية واسعة. 

كيف ينبغي للبلدان أن توازن بين متطلبات أمنها القومي والحاجة إلى التعاون الدولي وسلاسل التوريد العالمية في مجال تكنولوجيا الكم؟

ومن المفهوم أن المصالح الوطنية يجب أن تلعب دورًا في التحكم في تدفق المعلومات في بعض حالات الاستخدام الكمي الحساسة، على الرغم من أنه في نهاية المطاف، يجب تنفيذ أي قيود بعناية وبالشراكة بين البلدان ذات التفكير المماثل. في الوقت الحالي، يبدو أنه من السابق لأوانه الإفراط في التقييد. هناك فهم واسع للحاجة إلى المشاركة المفتوحة للمعلومات وفرص البحث والتطوير والمواهب العلمية والهندسية لتشجيع التعاون متعدد التخصصات بين مراكز التميز في جميع أنحاء العالم.

ما مدى وضع الجهود الأمريكية الحالية في مجال العلوم والتكنولوجيا الكمومية؟

إذا نظرنا إليها من منظور المدخلات، فسنجد أن أداء الولايات المتحدة جيد، حيث تبلغ الاستثمارات الحكومية في البحث والتطوير الكمي لعام 2022 نحو 900 مليون دولار ــ مقارنة بإجمالي الإنفاق العالمي السنوي على الكم عبر الحكومة والقطاع الخاص الذي يقدر بنحو 30 مليار دولار. ومن حيث المخرجات أيضا، فإن الولايات المتحدة تتشكل بشكل تنافسي، حيث سجلت أكبر عدد من المنشورات العلمية ذات الاستشهادات العالية والتأثير العالي جنبا إلى جنب مع الصين.

هل هناك خطر من أن يؤدي الضجيج الزائد إلى الإضرار بسمعة الصناعة الكمومية؟

هذا هو السؤال الرئيسي والذي يظهر في كثير من الأحيان. من المؤكد أن هناك الكثير من الإثارة والاهتمام حول القطاع الكمي، مع تزايد مستويات الاستثمار في القطاعين العام والخاص. هنا في QED-C، لا نرى دليلاً على ما يمكن أن نطلق عليه "الفقاعة" - فقط الباحثون والشركات ضمن سلسلة التوريد الناشئة يبلغون عن تقدم مطرد في خرائط طريق التطوير الخاصة بهم بينما يعالجون الكثير من المشكلات التكنولوجية والهندسية الصعبة على طول الطريق. طريق. في الواقع، منظمات مثل QED-C لها دور مهم تلعبه هنا في إدارة التوقعات. ويعني ذلك في المقام الأول تبادل البيانات والمقاييس الموثوقة والقائمة على الأدلة حول التقدم بحيث يكون لدى أصحاب المصلحة المتنوعين - صناع السياسات ووكالات التمويل ومجتمع الاستثمار والصناعة - فهم دقيق لأحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا الكمومية وأين يمكن تطبيقها. موجه، معنون.

هناك نقص معترف به في العمال المهرة في القوى العاملة الكمومية في جميع أنحاء العالم. ما هي المهارات اللازمة لسد هذه الفجوة؟

هناك اعتقاد خاطئ بأن العاملين بحاجة إلى الحصول على درجة الدكتوراه - ويفضل أن يكون ذلك في الفيزياء - لدخول هذا المجال. هذا ليس هو الحال على الاطلاق. إن المصنعين والمطورين في سلسلة التوريد الكمومية في المراحل المبكرة في حاجة ماسة إلى العلماء والمهندسين والفنيين - وخاصة أولئك الذين لديهم خبرة في مجال ذي صلة - على سبيل المثال، علم التبريد الشديد، أو الاختبار والقياس، أو علوم البيانات، أو تصميم الدوائر. علاوة على ذلك، من خلال التدريب الموجه وتطوير الموظفين، من الممكن للمهنيين في منتصف حياتهم المهنية في التخصصات ذات الصلة أن يتحولوا إلى مهنة في الصناعة الكمومية (انظر "فنيو الكم: توسيع نطاق المواهب"، أدناه).

هناك شيء واحد واضح: القطاع الكمي مليء بالفرص للأفراد الطموحين، الذين لديهم مجموعة من المهارات المطلوبة داخل شركات الأجهزة، وشركات البرمجيات، وفي نهاية المطاف، المستخدمين النهائيين للتقنيات الكمومية في القطاعات الرئيسية مثل الأدوية والتمويل والرعاية الصحية. نحتاج أيضًا إلى مندوبي مبيعات تقنيين ذوي تفكير تجاري يفهمون كيفية تغذية السوق الناشئة للتطبيقات الكمومية. وبهذه الطريقة، توفر صناعة الكم جميع أنواع المسارات للعلماء والمهندسين الموهوبين للتطور من الأدوار التقنية السائدة إلى أنشطة تطوير الأعمال إذا اختاروا ذلك.

تم إطلاق QED-C في الأصل كمبادرة أمريكية، ولكنه منذ ذلك الحين فتح عضويته لمنظمات من 36 دولة ذات تفكير مماثل. ما الذي دفع هذا التحول؟

إن البحث والتطوير الكمي والابتكار التكنولوجي يحدث على نطاق عالمي، ومن المؤكد أن الولايات المتحدة، في هذا الوقت، لا تتمتع بالموقع القيادي الوحيد أو السبق الهائل. لقد أدركنا منذ البداية - جنبًا إلى جنب مع رعاتنا من الحكومة الفيدرالية - أن الشراكات الدولية ستكون في نهاية المطاف أمرًا أساسيًا لنجاح مهمة QED-C. وبالمثل، يتطلع أعضاؤنا إلى فرصة عالمية عندما يتعلق الأمر بالأسواق والعملاء وشركاء التكنولوجيا وحتى المستثمرين. إن مساعدة أعضائنا على النجاح وفقًا لهذه الإحداثيات هو ما نحاول القيام به كل يوم في QED-C.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap-physics-world-1.jpg" data-caption="المسارات الكمومية تمتلئ صناعة الكم بفرص وظيفية متنوعة، مع مجموعة من المهارات اللازمة عبر شركات الأجهزة، وشركات البرمجيات، وفي نهاية المطاف، المستخدمين النهائيين التجاريين للتقنيات الكمومية. (مجاملة: Oxford Instruments NanoScience)” title=”انقر لفتح الصورة في النافذة المنبثقة” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can -شاحن توربيني-خارطة طريق-التكنولوجيا-فيزياء-العالم-1.jpg”>

كيف ينبغي للصناعة والحكومة أن تتعامل مع البحث والتطوير في مجال الحوسبة الكمومية بالنظر إلى أنه من غير الواضح ما هي تقنيات المنصات - الدوائر فائقة التوصيل، أو مصائد الأيونات، أو المعالجات الضوئية أو ما شابه ذلك - التي ستثبت جدواها تجاريا؟

بالنسبة للحكومة، ينصب التركيز على البحوث الأساسية والتطبيقية التي تسبق المنافسة. وهذا يعني إعطاء الأولوية لتقنيات الأجهزة والبرمجيات الأساسية، المدعومة بالفهم النظري، والأنظمة التجريبية، وتصميم الأجهزة وتصنيعها ــ ودفع كل مسارات البحث هذه في وقت واحد. وفي الوقت نفسه، على الجانب الصناعي، تحتاج الشركات عبر سلسلة التوريد إلى التقدم بأسرع ما يمكن من مختبر البحث والتطوير نحو الإيرادات المستدامة والتطبيقات التجارية طويلة المدى.

يعالج مركز SQMS التابع لـ Fermilab جميع جوانب "اللغز الكمي"

وهناك مجال آخر يحتاج إلى تعزيز وهو التعامل مع المستخدمين النهائيين للحوسبة الكمومية في جميع أنواع الصناعات المتنوعة - من التمويل الكمي والتأمين إلى الطب والاتصالات والمواد المتقدمة وبقية الأمور. وبمرور الوقت، سيكون هناك عدد أكبر بكثير من "متلقي الكم" من "صانعي الكم" ويحتاج جميع هؤلاء المتقدمين إلى إنشاء فرق مستكشفة الآن لمعرفة كيف ستتعطل صناعاتهم بسبب التقنيات الكمومية.

استمع للمقابلة كاملة على قناة عالم الفيزياء قناة البودكاست :"تزدهر العلوم والتكنولوجيا الكمومية عندما تتضافر جهود الصناعة والحكومات".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap/