Γιατί οι ΗΠΑ χρειάζονται ένα «κβαντικό Oppenheimer» για να νικήσουν την Κίνα στον κβαντικό αγώνα

Η κβαντομηχανική έχει τη δυνατότητα να αλλάξει τον κόσμο πέρα ​​από την πιο τρελή φαντασία μας. Ενώ υπάρχουν πολλές προκλήσεις που πρέπει πρώτα να ξεπεραστούν, η κβαντική τεχνολογία Υπόσχεται να φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς της ζωής από τους υπολογιστές και τα χρηματοοικονομικά μέχρι την κρυπτογραφία και την ανακάλυψη φαρμάκων. Τέτοιες ατελείωτες δυνατότητες έχουν οδηγήσει πολλές χώρες να δημιουργήσουν τις δικές τους εθνικά κβαντικά προγράμματα για την προώθηση της προόδου, οι οποίες υποστηρίζονται από δισεκατομμύρια δολάρια, λίρες, ευρώ ή γιουάν.

Το έθνος που οδηγεί στον αγώνα μέχρι στιγμής για να αξιοποιήσει τη δύναμη των κβαντικών τεχνολογιών είναι η Κίνα. Η χώρα έχει κατασκευάσει ένα κβαντικό δίκτυο οπτικών ινών μήκους 2000 χιλιομέτρων και το 2017 επέδειξε δορυφορικές επικοινωνίες με κβαντική ασφάλεια. Το 2019 και το 2020 η επίδειξη της Κίνας «κβαντικό πλεονέκτημα” – ένα κρίσιμο όριο στην πορεία προς τους ισχυρούς κβαντικούς υπολογιστές – αποκάλυψε περαιτέρω μια πολυπλοκότητα και επιτάχυνση του προγράμματος κβαντικών πληροφοριών της.

Τόσο στους πολιτικούς όσο και στους επιστημονικούς κύκλους, ορισμένοι σπεύδουν να απορρίψουν την πρόσφατη πρόοδο της Κίνας, βλέποντας τις κινεζικές δημοσιεύσεις με σκεπτικισμό και υποστηρίζοντας ότι η χώρα είναι μια «χάρτινη τίγρη». Ωστόσο, μια πιο προσεκτική εξέταση της δημοσιευμένης κινεζικής κβαντικής έρευνας αποκαλύπτει ένα επίπεδο λεπτομέρειας, αποτελεσμάτων και συνεργασίας με δυτικούς ερευνητές που υποδηλώνουν ότι η τίγρη έχει δόντια. Οι Κινέζοι όντως δίνουν προτεραιότητα και κυριαρχούν στον κβαντικό χώρο, με κάθε πρόθεση να κερδίσουν αυτόν τον τεχνολογικό αγώνα.

Η ταχεία πρόοδος της Κίνας είναι ακόμη πιο ανησυχητική για τις ΗΠΑ αν σκεφτεί κανείς ότι η Αμερική ήταν πολύ μπροστά από την Κίνα στην κβαντική τεχνολογία στις αρχές του αιώνα. Αυτή η ανατροπή αποδόθηκε στη μειωμένη ομοσπονδιακή χρηματοδότηση των ΗΠΑ για κβαντική έρευνα μεταξύ 2005 και 2015.

Ωστόσο, αυτή η εξήγηση υπεραπλουστεύει τις αποτυχίες των ΗΠΑ και επίσης δεν δίνει στην Κίνα πίστωση για τις δικές της προόδους. Αναπόφευκτα, η κατάσταση θρηνείται στις ΗΠΑ, με ανησυχίες που κυμαίνονται από την Κίνα για την ανάπτυξη ενός κβαντικού υπολογιστή ικανού να σπάσει τους πιο ασφαλείς κώδικές μας, έως τις προηγμένες κινεζικές στρατιωτικές και βιομηχανικές δυνατότητες που ξεπερνούν κατά πολύ τις δικές μας.

Δεδομένης της σταθερής δέσμευσης και προόδου της Κίνας, η συζήτηση στις ΗΠΑ πρέπει τώρα να στραφεί στο να τεθούν σοβαρά ερωτήματα σχετικά με το επίπεδο δέσμευσής μας και σχετικά με την ανάγκη να δημιουργηθεί ένα χρονοδιάγραμμα για την επιτάχυνση του αμερικανικού κβαντικού προγράμματος. Τέτοιες συζητήσεις πρέπει να επικεντρωθούν στη βραχυπρόθεσμη άμυνα, στη συμμετοχή της βιομηχανίας και σε ενέργειες πολιτικής που αντιμετωπίζουν άμεσα το ερώτημα: πώς μπορούν οι ΗΠΑ να πιάσουν –και να ξεπεράσουν– την Κίνα στον κβαντικό αγώνα;

Ένας «κβαντικός τσάρος»

Το 2019 οι ΗΠΑ ενέκριναν 1.3 δισεκατομμύρια δολάρια ομοσπονδιακής χρηματοδότησης για πέντε χρόνια για κβαντική έρευνα και ανάπτυξη. Το μεγαλύτερο μέρος των χρημάτων πηγαίνει στα εθνικά εργαστήρια και τα ακαδημαϊκά πανεπιστήμια για έρευνα, ανάπτυξη νέων κβαντικών προγραμμάτων σπουδών, δημιουργία κβαντικών δοκιμών και αύξηση του κβαντικού εργατικού δυναμικού. Αυτά τα εθνικά εργαστήρια και τα πανεπιστήμια, με τη σειρά τους, αναμένεται να δεσμεύσουν βιομηχανικούς εταίρους για την προώθηση μιας κβαντικής βιομηχανίας των ΗΠΑ με πρόσβαση σε ιδιωτικές επενδύσεις που θα οδηγήσουν στην εμπορευματοποίηση.

Δυστυχώς, αυτή η στρατηγική βασίζεται σε τρεις εσφαλμένες υποθέσεις – όλες σχετίζονται με το χρονοδιάγραμμα. Πρώτον, έχουμε μια στρατηγική «αφήστε 100 λουλούδια να ανθίσουν» που υποθέτει ότι οι ΗΠΑ έχουν άφθονο χρόνο για να εξερευνήσουν, να ωριμάσουν και στη συνέχεια να κόψουν άκαρπα μονοπάτια από μια ποικιλία κβαντικών λύσεων.

Δεύτερον, προϋποθέτει ότι τα εθνικά εργαστήρια και οι ανεξάρτητοι ακαδημαϊκοί οργανισμοί της χώρας θα προωθήσουν την κβαντική τεχνολογία με ρυθμό που ταιριάζει ή και ξεπερνά τους Κινέζους ανταγωνιστές. Και τρίτον, προϋποθέτει δισεκατομμύρια δολάρια σε ιδιωτικές επενδύσεις για τη μετάβαση της έρευνας σε ώριμες λύσεις με γνώμονα την αγορά.

Το κινεζικό κβαντικό πρόγραμμα, αντίθετα, διευθύνεται από κβαντικό φυσικό Τζιαν-Γουι Παν και διοικείται από μια στενά συντονισμένη ομάδα ακαδημαϊκών, κυβερνητικών και βιομηχανικών εταίρων. Το πρόγραμμα διαθέτει καλούς πόρους, με ετήσιο προϋπολογισμό που υπολογίζεται σε δισεκατομμύρια δολάρια και έχει την πλήρη υποστήριξη του Κινεζικού Κομμουνιστικού Κόμματος. Η κβαντική κούρσα των ΗΠΑ με την Κίνα θα μπορούσε να συγκριθεί κατά κάποιο τρόπο με την κούρσα ανάπτυξης πυρηνικής τεχνολογίας τη δεκαετία του 1940.

Υπάρχουν λίγες προσπάθειες στο παρελθόν σε καιρό ειρήνης που ταιριάζουν με το επιστημονικό μέγεθος και τον επείγοντα χαρακτήρα που σχετίζεται με την έναρξη της κβαντικής εποχής

Για να πιάσουν τους Γερμανούς, οι ΗΠΑ δημιούργησαν το Σχέδιο Μανχάταν όπου οι κυβερνητικοί, ακαδημαϊκοί και βιομηχανικοί εταίροι εργάστηκαν σε μεγάλο βαθμό υπό την ηγεσία του Ρόμπερτ Οπενχάιμερ. Καθοδήγησε με επιτυχία τις βασικές προόδους της πυρηνικής Ε&Α και της μηχανικής που απαιτούνται για να ξεπεράσει τους Γερμανούς.

Ο Oppenheimer κατανοούσε τον επείγοντα χαρακτήρα της κατάστασης, μαζί με τις περιπλοκές της τεχνολογίας και τις προκλήσεις του αποτελεσματικού συντονισμού των εξειδικευμένων μηχανικών και του επιστημονικού εργατικού δυναμικού. Ήταν ο μαέστρος μιας μεγάλης επιστημονικής ορχήστρας, με τους καλύτερους επιστήμονες και μηχανικούς της χώρας να υπηρετούσαν ως παίκτες.

Πού είναι το Oppenheimer μας για τον σημερινό διαγωνισμό ανάπτυξης κβαντικής τεχνολογίας; Πότε ξεκινά το κβαντικό έργο; Τα ιδρύματα και οι ερευνητές των ΗΠΑ είναι από τους καλύτερους στον κόσμο, αλλά χωρίς ένα συντονισμένο πρόγραμμα υπό συνεκτική ηγεσία, θα παραμείνουμε στη σκιά της Κίνας.

Εάν οι ΗΠΑ πρόκειται να επιτύχουν να ξεπεράσουν την Κίνα, πρέπει να εφαρμόσουν μια βελτιστοποιημένη, συγκλίνουσα στρατηγική που θα συντονιστεί γύρω από έναν τεχνικά καταρτισμένο και προγραμματικά καταρτισμένο «κβαντικό τσάρο». Αυτό το άτομο πρέπει να έχει τη διακριτική ευχέρεια να κατευθύνει και να διανέμει σημαντική, διαρκή χρηματοδότηση Ε&Α σε δημόσιους και ιδιωτικούς οργανισμούς σε όλη τη χώρα.

Πρέπει να επιβλέπουν την επιλογή των διαφόρων τεχνικών προσεγγίσεων και λύσεων με προσεκτικό, αλλά γρήγορο τρόπο. Ο τσάρος πρέπει να διαμορφώσει και να εκτελέσει μια στρατηγική που να δίνει προτεραιότητα στην ταχεία ανάπτυξη βραχυπρόθεσμων κβαντικών λύσεων και να κάνει πλήρη χρήση των μοναδικών, τεχνολογικά προηγμένων βιομηχανικών εταίρων της χώρας.

Ο κβαντικός ανταγωνισμός ΗΠΑ-Κίνας δημιουργεί επιβλαβή εμπόδια στην πρόοδο

Αυτό δεν είναι μικρό κατόρθωμα και υπάρχουν λίγες προσπάθειες στο παρελθόν σε καιρό ειρήνης που ταιριάζουν με το επιστημονικό μέγεθος και τον επείγοντα χαρακτήρα που συνδέονται με την έναρξη της κβαντικής εποχής. Αλλά εάν οι ΗΠΑ θέλουν να δημιουργήσουν μια σοβαρή πρόκληση στην ταχέως επιταχυνόμενη κινεζική κβαντική προσπάθεια, πρέπει να εφαρμόσουν μια νέα στρατηγική που αναγνωρίζει το κλείσιμο του παραθύρου ευκαιριών της χώρας και την ανάγκη για μια πιο τεχνικά και οργανωτική στρατηγική.

Οι ΗΠΑ πρέπει επειγόντως να προωθήσουν την εθνική τους συνομιλία από μια τεχνοκεντρική συζήτηση σε μια συζήτηση που επικεντρώνεται στο χρονοδιάγραμμα και τις οργανωτικές προκλήσεις της επιτάχυνσης της προόδου για το κβαντικό πρόγραμμα της χώρας.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• Minting the Future με την Adryenn Ashley. Πρόσβαση εδώ.
• Αγορά και πώληση μετοχών σε εταιρείες PRE-IPO με το PREIPO®. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/why-the-us-needs-a-quantum-oppenheimer-to-beat-china-in-the-quantum-race/