Το κβαντικό μέλλον της Αφρικής προσφέρει ένα φάρο ελπίδας - Physics World

Το κβαντικό μέλλον της Αφρικής προσφέρει ένα φάρο ελπίδας - Physics World

Farai Mazhandu και Mhlambululi Mafu υποστηρίζουν ότι οι κβαντικές τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν στην προώθηση της ηπείρου σε μια νέα εποχή

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope-physics-world-2.jpg" data-caption="Μαζεύομαι Περίπου 120 συμμετέχοντες συναντήθηκαν στο Qiskit Camp Africa τον Δεκέμβριο του 2019 στο Pilanesberg της Νότιας Αφρικής για ένα κβαντικό hackathon. (CC BY-ND IBM Research)”>
Έξι άτομα σε μια τάξη κάθονται και στέκονται γύρω από ένα φορητό υπολογιστή
Μαζεύομαι Περίπου 120 συμμετέχοντες συναντήθηκαν στο Qiskit Camp Africa τον Δεκέμβριο του 2019 στο Pilanesberg της Νότιας Αφρικής για ένα κβαντικό hackathon. (CC BY-ND IBM Research)

Η Αφρική βρίσκεται στα πρόθυρα ενός κβαντικού μετασχηματισμού. Με έναν νέο, ψηφιακά ντόπιο πληθυσμό και ένα αυξανόμενο κβαντικό εργατικό δυναμικό, η ήπειρος είναι έτοιμη να επωφεληθεί από την επερχόμενη «δεύτερη κβαντική επανάσταση». Δεν έχουμε την πολυτέλεια να χάσουμε. Άλλωστε, οι ετήσιες παγκόσμιες επενδύσεις στον κβαντικό υπολογισμό έχουν ήδη ξεπεράσει τα 30 δισεκατομμύρια δολάρια και αναμένεται να φτάσουν τα 450–850 δισεκατομμύρια δολάρια τα επόμενα 15 με 30 χρόνια.

Η Αφρική σημειώνει σταθερή πρόοδο προς την επίτευξη τέτοιων στόχων με χώρες σε όλη την ήπειρο να εκτελούν πρωτοβουλίες σταδιοδρομίας για τη δημιουργία ενός κβαντικού εργατικού δυναμικού, όπως π.χ. OneQuantum Africa, QWorld και Κβαντικό Άλμα Αφρική (QLA). Έχουν επίσης πραγματοποιηθεί ειδικές κβαντικές συνεδρίες σε ετήσιες εκδηλώσεις όπως το Συνέδριο Υπολογιστών Υπολογιστών Υψηλής Απόδοσης στη Νότια Αφρική, το Συμπόσιο Αναδυόμενων Τεχνολογιών του Εθνικού Πανεπιστημίου Επιστήμης και Τεχνολογίας στη Ζιμπάμπουε και το Συνέδριο του Κβαντικού Μαρόκου που χρηματοδοτείται από το ΝΑΤΟ.

Η επιστημονική παραγωγή αφρικανών ερευνητών σε πεδία που σχετίζονται με τα κβαντικά έχει επίσης αυξηθεί, ειδικά την τελευταία δεκαετία. Το 2011, για παράδειγμα, ερευνητές που εδρεύουν στη Νότια Αφρική δημοσίευσαν περίπου 50 άρθρα στο πεδίο - αλλά το ετήσιο σύνολο ανέρχεται σε περίπου 200 σήμερα.

Πολλές δραστηριότητες στην Αφρική επικεντρώνονται στους κβαντικούς υπολογιστές. Το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Kwame Nkrumah στην Γκάνα, για παράδειγμα, διοργάνωσε πρόσφατα ένα εργαστήριο για το θέμα που υποστηρίζεται από την IBM. Μετά υπάρχει Quantum Quest – ένα διαδικτυακό εκπαιδευτικό σεμινάριο πέντε εβδομάδων για τα βασικά του κβαντικού υπολογισμού. Διοικούμενο από το QLA, το Αφρικανικό Ινστιτούτο Μαθηματικών Επιστημών, το Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ και την QuSoft, βοηθά στην εκπαίδευση της επόμενης γενιάς πρωτοπόρων της κβαντικής τεχνολογίας.

Η Πρωτοβουλία για την κβαντική τεχνολογία της Νότιας ΑφρικήςΗ , εν τω μεταξύ, συνεργάζεται με εταιρείες και ιδρύματα – συμπεριλαμβανομένης της IBM, του Διεθνούς Κέντρου Θεωρητικής Φυσικής Abdus Salam και του εργαστηρίου σωματιδιακής φυσικής του CERN – για την προώθηση μιας κβαντικής βιομηχανίας στη χώρα. Πλατφόρμες όπως οι κβαντικοί υπολογιστές cloud IBM-Q, τους οποίους διαχειρίζεται το Πανεπιστήμιο Wits στο Γιοχάνεσμπουργκ της Νότιας Αφρικής, έχουν δώσει μια πολύ αναγκαία ώθηση στην κοινότητα. Η IBM και άλλοι κολοσσοί του κλάδου όπως η Google, η Microsoft, η NVIDIA, η D-Wave και η Amazon παρέχουν επίσης στους ερευνητές πρόσβαση σε εργαλεία κβαντικής προσομοίωσης και υλικού.

Δεξαμενή ταλέντων

Παρά αυτά τα θετικά παραδείγματα, υπάρχουν ακόμη πολλά που πρέπει να γίνουν για να ενισχυθεί η ικανότητα της Αφρικής στην κβαντική τεχνολογία. Αλλά πιστεύουμε ότι θα αξίζει η προσπάθεια, καθώς μια τέτοια εργασία θα μπορούσε να βοηθήσει την Αφρική να ξεπεράσει τις πολλές προκλήσεις που αντιμετωπίζει και να οικοδομήσει ένα βιώσιμο μέλλον. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας δεδομένου ότι περίπου 600 εκατομμύρια Αφρικανοί δεν έχουν πρόσβαση στην ηλεκτρική ενέργεια, γεγονός που πνίγει την οικονομική ανάπτυξη, την εκπαίδευση και την υγειονομική περίθαλψη.

Οι κβαντικοί υπολογιστές, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να μεταμορφώσουν την παραγωγή αμμωνίας βοηθώντας στην ανακάλυψη πιο αποτελεσματικών καταλυτών, κάτι που αποτελεί ακρογωνιαίο λίθο της παραγωγής λιπασμάτων. Η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του κόστους παραγωγής τροφίμων μπορεί να τονώσει την ανταγωνιστικότητα και να ενισχύσει τις γεωργικές διαδικασίες που οδηγούν σε βελτιωμένη παραγωγή τροφίμων. Τέτοιου είδους πρόοδοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξάλειψη της φτώχειας και της πείνας, παρέχοντας ταυτόχρονα οικονομικά προσιτή και καθαρή ενέργεια.

Εκτός από την ύπαρξη μιας μεγάλης αναξιοποίητης δεξαμενής ανθρώπων, η Αφρική διαθέτει επίσης άφθονους φυσικούς πόρους, ιδίως στοιχεία σπάνιων γαιών που έχουν ανακαλυφθεί στην ήπειρο και θα είναι κρίσιμα για τις κβαντικές τεχνολογίες. Τα στοιχεία σπάνιων γαιών στη Μαδαγασκάρη, τη Νότια Αφρική, το Μπουρούντι, τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό και τη Ναμίμπια θα είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή κβαντικού υλικού και θα υπογραμμίσουν τις δυνατότητες της Αφρικής να επηρεάσει σημαντικά τις εξελίξεις στον κβαντικό υπολογιστή. Η κοινή χρήση της πνευματικής ιδιοκτησίας και η ανάπτυξη πλαισίων συνεργασίας θα συμβάλουν στη διεύρυνση των οικονομικών και κοινωνικών στόχων και στη μείωση των ανισοτήτων.

Μια συγκινητική αφήγηση

Το κβαντικό ταξίδι της Αφρικής, που υποστηρίζεται από συνεργατικές πλατφόρμες όπως η Africa Quantum Consortium, έχει να κάνει με τη συνάφεια της κβαντικής τεχνολογίας και την ενίσχυση της συνεργασίας σε ολόκληρη την ήπειρο. Υπάρχουν τεράστιες δυνατότητες – όχι μόνο στον κβαντικό υπολογισμό αλλά και στην κβαντική επικοινωνία, την προσομοίωση, τη μετρολογία και την αίσθηση.

Μέσω της μεταφοράς τεχνολογίας, της ανεξάρτητης επιστημονικής ικανότητας και της καλής εκπαίδευσης, πιστεύουμε ότι η Αφρική μπορεί να δημιουργήσει συνεργασίες που θα δημιουργήσουν ένα ολόκληρο κβαντικό οικοσύστημα εκκίνησης. Θα ενισχύσει την καινοτομία και τις υποδομές, καθώς και θα βελτιώσει την οικονομική ανάπτυξη της Αφρικής μέσω μιας οικονομίας που βασίζεται στη γνώση και στην ψηφιακή τεχνολογία.

Η μάθηση από τους ηγέτες στις κβαντικές τεχνολογίες, όπως η Κίνα, η Ευρώπη, η Σιγκαπούρη και οι ΗΠΑ, θα είναι ζωτικής σημασίας. Ο πρακτικός κβαντικός υπολογισμός είναι ακόμη πολύ μακριά, αλλά το κβαντικό μέλλον της Αφρικής είναι ένας φάρος ελπίδας, που υπόσχεται να ωθήσει την ήπειρο σε μια εποχή καινοτομίας και ευημερίας. Πιστεύουμε ότι η Αφρική μπορεί να φτάσει στο προσκήνιο της γνώσης στις κβαντικές τεχνολογίες, ενώ ταυτόχρονα λύνει μερικές από τις μεγάλες της προκλήσεις.

Θα είναι πιο εύκολο να ειπωθεί παρά να γίνει, αλλά μέσω του σχεδιασμού, της συνεργασίας με τη διεθνή κοινότητα και μιας ακλόνητης δέσμευσης για την εκπαίδευση και την ανάπτυξη του εργατικού δυναμικού, είμαστε βέβαιοι ότι η Αφρική μπορεί να συμβάλει στην παγκόσμια κβαντική επανάσταση. Είμαστε σίγουροι ότι θα είναι βασικός παράγοντας στη διαμόρφωση του μέλλοντος της επιστήμης, της τεχνολογίας και της καινοτομίας στην ήπειρο και πέρα ​​από αυτήν.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής