Aafrika kvanttulevik pakub lootuse majaka – füüsikamaailma

Aafrika kvanttulevik pakub lootuse majaka – füüsikamaailma

Farai Mazhandu ja Mhlambululi Mafu väidavad, et kvanttehnoloogiad võivad aidata mandril uude ajastusse edasi liikuda

<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="Kokku saama Ligikaudu 120 osalejat kohtusid 2019. aasta detsembris Lõuna-Aafrika Vabariigis Pilanesbergis Qiskiti laagris Aafrikas kvanthackathonil. (CC BY-ND IBM Research)”>
Kuus inimest klassiruumis istuvad ja seisavad sülearvuti ümber
Kokku saama Ligikaudu 120 osalejat kohtusid 2019. aasta detsembris Lõuna-Aafrika Vabariigis Pilanesbergis Qiskiti laagris Aafrikas kvanthackathonil. (CC BY-ND IBM Research)

Aafrika on kvanttransformatsiooni lävel. Noore, digitaalselt põliselanikkonna ja kasvava kvanttööjõuga kontinent on valmis kasutama ära tulevast "teist kvantrevolutsiooni". Me ei saa endale lubada ilmajäämist. Lõppude lõpuks on iga-aastased ülemaailmsed investeeringud kvantarvutusse juba ületanud 30 miljardit dollarit ja järgmise 450–850 aasta jooksul peaksid need ulatuma 15–30 miljardi dollarini.

Aafrika teeb selliste eesmärkide poole järjepidevalt edusamme ning riigid üle mandri korraldavad karjäärialgatusi, et luua kvantvalmis tööjõud, näiteks OneQuantum Aafrika, QWorld ja Kvanthüpe Aafrika (QLA). Spetsiaalseid kvantseansse on peetud ka iga-aastastel üritustel, nagu Lõuna-Aafrika kõrgjõudlusega andmetöötluse keskuse konverents, Zimbabwe riikliku teaduse ja tehnoloogia ülikooli areneva tehnoloogia sümpoosion ja NATO sponsoreeritud Quantum Maroko konverents.

Aafrika teadlaste teadustulemused kvantidega seotud valdkondades on samuti suurenenud, eriti viimase kümnendi jooksul. Näiteks 2011. aastal avaldasid Lõuna-Aafrika teadlased selles valdkonnas umbes 50 artiklit. kuid aastane koguarv on täna umbes 200.

Paljud tegevused Aafrikas keskenduvad kvantarvutitele. Näiteks Ghana Kwame Nkrumahi teadus- ja tehnoloogiaülikoolis toimus hiljuti IBMi toetatud teemaline töötuba. Siis on Quantum Quest – viienädalane online-koolituskursus kvantarvutite põhitõdedest. Seda juhivad QLA, Aafrika Matemaatikateaduste Instituut, Amsterdami Ülikool ja QuSoft. See aitab koolitada järgmise põlvkonna kvantpioneere.

. Lõuna-Aafrika kvanttehnoloogia algatus, samal ajal teeb koostööd ettevõtete ja institutsioonidega – sealhulgas IBM, Abdus Salami rahvusvaheline teoreetilise füüsika keskus ja CERNi osakeste füüsika labor –, et edendada riigis kvanttööstust. Platvormid, nagu IBM-Q pilvekvantarvutid, mida haldab Lõuna-Aafrika Vabariigis Johannesburgis asuv Witsi ülikool, on andnud kogukonnale väga vajaliku tõuke. IBM ja teised tööstushiiglased, nagu Google, Microsoft, NVIDIA, D-Wave ja Amazon, pakuvad ka teadlastele juurdepääsu kvantsimulatsiooni- ja riistvaratööriistadele.

Talendibassein

Nendest positiivsetest näidetest hoolimata tuleb Aafrika kvanttehnoloogia võimekuse suurendamiseks veel palju ära teha. Kuid me arvame, et see on pingutust väärt, sest selline töö võib aidata Aafrikal ületada mitmed ees seisvad väljakutsed ja luua jätkusuutlikku tulevikku. See on ülioluline, arvestades, et ligikaudu 600 miljonil aafriklasel puudub juurdepääs elektrile, mis pärsib majanduskasvu, haridust ja tervishoidu.

Näiteks kvantarvutus võib muuta ammoniaagi tootmist, aidates avastada tõhusamaid katalüsaatoreid, mis on väetiste tootmise nurgakivi. Energiatarbimise ja toiduainete tootmiskulude vähendamine võib tõsta konkurentsivõimet ja tõhustada põllumajandusprotsesse, mis toovad kaasa parema toidutootmise. Sellised edusammud võivad aidata kaotada vaesust ja nälga, pakkudes samal ajal taskukohast ja puhast energiat.

Peale selle, et Aafrikal on suur kasutamata talentide kogum, on Aafrikal ka ohtralt loodusvarasid, eelkõige mandrilt avastatud haruldaste muldmetallide elemente, mis on kvanttehnoloogiate jaoks kriitilise tähtsusega. Haruldaste muldmetallide elemendid Madagaskaril, Lõuna-Aafrikas, Burundis, Kongo Demokraatlikus Vabariigis ja Namiibias on kvantriistvara tootmisel üliolulised ja rõhutavad Aafrika potentsiaali kvantarvutite arengut märkimisväärselt mõjutada. Intellektuaalomandi jagamine ja koostööraamistike arendamine aitab laiendada majanduslikke ja sotsiaalseid eesmärke ning vähendada ebavõrdsust.

Põnev narratiiv

Aafrika kvantteekond, mida toetavad sellised koostööplatvormid nagu Aafrika kvantkonsortsium, mille eesmärk on muuta kvanttehnoloogia asjakohaseks ja tõhustada koostööd kogu kontinendil. Potentsiaal on tohutu – mitte ainult kvantarvutuses, vaid ka kvantkommunikatsioonis, simulatsioonis, metroloogias ja sensorites.

Usume, et tehnosiirde, sõltumatu teadusliku suutlikkuse ja hea hariduse kaudu suudab Aafrika luua partnerlussuhteid, mis loovad terve kvant-idufirmade ökosüsteemi. See suurendab innovatsiooni ja infrastruktuuri ning parandab Aafrika majanduskasvu teadmistepõhise ja digitaalse majanduse kaudu.

Väga oluline on õppida kvanttehnoloogiate juhtidelt, nagu Hiina, Euroopa, Singapur ja USA. Praktiline kvantarvutus on veel kaugel, kuid Aafrika kvanttulevik on lootuse majakas, mis tõotab viia kontinendi innovatsiooni ja õitsengu ajastusse. Usume, et Aafrika võib jõuda kvanttehnoloogiate teadmiste esirinnas, lahendades samal ajal mõningaid oma suuri väljakutseid.

Seda on lihtsam öelda kui teha, kuid planeerimise, koostöö rahvusvahelise üldsusega ning vankumatu pühendumise kaudu haridusele ja tööjõu arendamisele oleme kindlad, et Aafrika saab panustada ülemaailmsesse kvantrevolutsiooni. Oleme kindlad, et see on võtmeroll teaduse, tehnoloogia ja innovatsiooni tuleviku kujundamisel nii kontinendil kui ka mujal.

Ajatempel:

Veel alates Füüsika maailm