Miks vajab USA kvant-Oppenheimerit, et Hiinat kvantrallis võita

Kvantmehaanil on potentsiaal muuta maailma väljaspool meie kõige metsikumat kujutlusvõimet. Kuigi on palju väljakutseid, mis tuleb esmalt ületada, on kvanttehnoloogia Lubadused teha revolutsiooni paljudes eluvaldkondades alates andmetöötlusest ja rahandusest kuni krüptograafia ja ravimite avastamiseni. Sellised lõputud võimalused on pannud paljud riigid looma oma riiklikud kvantprogrammid edusammude edendamiseks, mida toetavad miljardid dollarid, naelad, eurod või jüaanid.

Seni kvanttehnoloogiate võimsuse ärakasutamise võidujooksu juhtiv riik on Hiina. Riik on ehitanud 2000 km pikkuse kvantturvalise fiiberoptilise võrgu ja 2017. aastal demonstreerinud kvanttureeritud satelliitsidet. Aastatel 2019 ja 2020 toimus Hiina demonstratsioon „kvanteelis” – kriitiline lävi teel võimsate kvantarvutite poole – näitas veelgi oma kvantteabeprogrammi keerukust ja kiirenemist.

Nii poliitilistes kui ka teadusringkondades tõrjuvad mõned kiiresti Hiina hiljutist edu, suhtuvad Hiina väljaannetesse skeptiliselt ja kinnitavad, et riik on "paberitiiger". Kuid Hiina avaldatud kvantuuringute põhjalikum uurimine näitab üksikasjalikkust, tulemusi ja koostööd lääne teadlastega, mis viitavad sellele, et tiigril on hambad. Hiinlased seavad tõepoolest prioriteediks ja domineerivad kvantruumi, igati kavatsusega see tehnoloogiavõistlus võita.

Hiina kiire areng on USA jaoks veelgi murettekitavam, kui arvestada, et Ameerika oli sajandivahetusel kvanttehnoloogias Hiinast tublisti ees. Selle ümberpööramise põhjuseks on USA kvantuuringute föderaalse rahastamise vähenemine aastatel 2005–2015.

See selgitus aga lihtsustab USA ebaõnnestumisi liigselt ega anna Hiinale tunnustust tema enda edusammude eest. Paratamatult kurdetakse olukorda USA-s, mured ulatuvad Hiinast kvantarvuti väljatöötamisest, mis suudab murda meie kõige turvalisemaid koode, kuni Hiina arenenud sõjaliste ja tööstuslike võimeteni, mis ületavad meie oma.

Arvestades Hiina pidevat pühendumist ja edusamme, peab vestlus USA-s nüüd pöörduma tõsiste küsimuste esitamisele meie pühendumuse ja USA kvantprogrammi kiirendamise ajakava loomise vajaduse kohta. Sellised arutelud peavad keskenduma lähiaja kaitsele, tööstuse osalemisele ja poliitilistele meetmetele, mis käsitlevad otseselt küsimust: kuidas saab USA kvantvõistluses Hiinat püüda ja mööduda?

"Kvanttsaar"

2019. aastal lubas USA 1.3 miljardi dollari suuruse föderaalse rahastamise viie aasta jooksul kvantuuringuteks ja arendustegevuseks. Suurem osa rahast läheb riiklikele laboritele ja akadeemilistele ülikoolidele teadustööks, uute kvantõppekavade väljatöötamiseks, kvantkatselaudade ehitamiseks ja kvanttööjõu kasvatamiseks. Need riiklikud laborid ja ülikoolid peaksid omakorda kaasama tööstuspartnereid, et edendada USA kvanttööstust, millel on juurdepääs erainvesteeringutele, mis viivad kommertsialiseerimiseni.

Kahjuks põhineb see strateegia kolmel ekslikul eeldusel – kõik on seotud ajastusega. Esiteks on meil strateegia „lase 100 lillel õitseda”, mis eeldab, et USA-l on piisavalt aega, et uurida, küpseda ja seejärel kärpida viljatuid teid mitmekesise kvantlahenduste külluse poolest.

Teiseks eeldab see, et riigi riiklikud laborid ja sõltumatud akadeemilised organisatsioonid arendavad kvanttehnoloogiat tempos, mis vastab või isegi ületab Hiina konkurentide oma. Ja kolmandaks eeldab see miljardeid dollareid erainvesteeringuid, et viia teadusuuringud küpsetesse turupõhistesse lahendustesse.

Hiina kvantprogrammi juhib seevastu kvantfüüsik Jian-Wei Pan ja seda juhib tihedalt koordineeritud akadeemiliste, valitsus- ja tööstuspartnerite rühm. Programm on hästi varustatud, selle aastaeelarve on hinnanguliselt miljardeid dollareid ja Hiina Kommunistliku Partei täielik toetus. USA kvantvõistlust Hiinaga võiks mõnes mõttes võrrelda võidujooksuga tuumatehnoloogia arendamise nimel 1940. aastatel.

Varasemaid rahuajal tehtud jõupingutusi on vähe, mis vastavad kvantajastu sissejuhatusega seotud teaduslikule ulatusele ja kiireloomulisusele.

Sakslaste püüdmiseks lõi USA Manhattani projekti, kus valitsus-, akadeemilised ja tööstuspartnerid töötasid suures osas Robert Oppenheimeri juhtimisel. Ta juhtis edukalt põhilist tuumaenergiaalase uurimis- ja arendustegevuse ning inseneri arengut, mis oli vajalik sakslastest üle saamiseks.

Oppenheimer mõistis olukorra kiireloomulisust, tehnoloogia keerukust ja spetsialiseeritud inseneri- ja teadustööjõu tõhusa koordineerimise väljakutseid. Ta oli suure teadusorkestri dirigent, mille mängijateks olid riigi parimad teadlased ja insenerid.

Kus on meie Oppenheimer tänasel kvanttehnoloogia arendamise konkursil? Millal kvantprojekt algab? USA institutsioonid ja teadlased on maailma parimad, kuid ilma ühtse juhtimise all oleva koordineeritud programmita jääme Hiina varju.

Kui USA kavatseb Hiinat ületada, peab ta rakendama sujuvalt ühtlustavat strateegiat, mis on koordineeritud tehniliselt teadliku ja programmiliselt osava "kvanttsaari" ümber. Sellel isikul peab olema otsustusõigus, et suunata ja jagada märkimisväärset ja püsivat teadus- ja arendustegevuse rahastamist avalik-õiguslikele ja eraorganisatsioonidele üle kogu riigi.

Nad peavad hoolikalt, kuid kiiresti jälgima erinevate tehniliste lähenemisviiside ja lahenduste valikut. Tsaar peab sõnastama ja ellu viima strateegia, mis seab esikohale lähiaja kvantlahenduste kiire kasutuselevõtu ja kasutab täielikult ära riigi ainulaadsed tehnoloogiliselt arenenud tööstuspartnerid.

USA-Hiina kvantrivaalitsemine loob arengule kahjulikke takistusi

See pole väike saavutus ja minevikus tehtud rahuaja jõupingutusi on vähe, mis vastavad kvantajastu sissejuhatusega seotud teaduslikule ulatusele ja kiireloomulisusele. Kuid kui USA soovib Hiina kiiresti kiirenevatele kvantpüüdlustele tõsise väljakutse seada, peab ta rakendama uut strateegiat, mis tunnistab riigi võimaluste sulgemist ja vajadust tehniliselt ja organisatsiooniliselt keskendunud strateegia järele.

USA peab kiiresti viima oma riikliku vestluse tehnokeskselt arutelult edasi arutelule, mis keskendub riigi kvantprogrammi edusammude kiirendamise ajastusele ja korralduslikele väljakutsetele.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• Tuleviku rahapaja Adryenn Ashley. Juurdepääs siia.
• Ostke ja müüge IPO-eelsete ettevõtete aktsiaid koos PREIPO®-ga. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/why-the-us-needs-a-quantum-oppenheimer-to-beat-china-in-the-quantum-race/