نوآوری کوانتومی: چگونه تمرکز استراتژیک می تواند نقشه راه فناوری را توربو شارژ کند - دنیای فیزیک

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="رهبر شبکه سلیا مرزباخر، مدیر اجرایی QED-C، یک کنسرسیوم صنعتی است که توسط SRI International اداره می شود. QED-C با عضویت متنوعی که نماینده صنعت، دانشگاه، دولت و سایر ذینفعان است، به دنبال سرعت بخشیدن به تحقیق و توسعه کوانتومی، نوآوری فناوری و فرصت های تجاری است. (با احترام: QED-C)” title=”برای باز کردن تصویر در پنجره بازشو کلیک کنید” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>

چرا برای ایالات متحده و سایر کشورها داشتن یک استراتژی ملی برای علم و فناوری کوانتومی مهم است؟

فناوری‌های سنجش کوانتومی، شبکه‌های کوانتومی و محاسبات کوانتومی برای بهبود امنیت ملی و همچنین اثرات بلندمدت اقتصادی و اجتماعی خود نوید قابل توجهی دارند. با این حال، این زمینه هنوز از نظر تکامل فناوری در مرحله نسبتاً اولیه است. یک نیاز واضح برای پیشرفت در علوم بنیادی وجود دارد، فعالیتی که عمدتاً توسط بودجه دولتی پشتیبانی می شود. همچنین شایان ذکر است که کوانتوم چیزی است که من آن را تلاش "چند نوع" می نامم. این چند رشته ای، چند سازمانی (از نظر حمایت دولتی)، چند بخشی و چند ملیتی است.  به این ترتیب، پیشرفت از طریق سرمایه گذاری های استراتژیک، مقطعی و هماهنگ در یک مجموعه تحقیقاتی گسترده تسریع خواهد شد. 

کشورها چگونه باید الزامات امنیت ملی خود را با نیاز به همکاری بین المللی و زنجیره تامین جهانی در فناوری کوانتومی متعادل کنند؟

قابل درک است که منافع ملی باید در کنترل جریان اطلاعات در برخی موارد حساس کوانتومی ایفای نقش کند – اگرچه، در نهایت، هر گونه محدودیت باید با دقت و با مشارکت بین کشورهای همفکر اجرا شود. در حال حاضر، محدود کردن بیش از حد زودرس به نظر می رسد. درک گسترده ای از نیاز به اشتراک گذاری آزاد اطلاعات، فرصت های تحقیق و توسعه و استعدادهای علمی/مهندسی برای تشویق همکاری چند رشته ای بین مراکز تعالی در سراسر جهان وجود دارد.

تلاش‌های کنونی ایالات متحده در علم و فناوری کوانتومی چقدر خوب است؟

از منظر ورودی نگاه کنیم، ایالات متحده به خوبی عمل می کند، با سرمایه گذاری دولت در تحقیق و توسعه کوانتومی برای سال 2022 حدود 900 میلیون دلار - و در مقایسه با مجموع هزینه جهانی کوانتومی در بخش دولتی و خصوصی که حدود 30 میلیارد دلار تخمین زده می شود. از نظر خروجی نیز، ایالات متحده در حال شکل گیری رقابتی است و بیشترین تعداد انتشارات علمی با استناد بالا و تاثیرگذاری بالا را به همراه چین به ثبت رسانده است.

آیا این خطر وجود دارد که تبلیغات بیش از حد به شهرت صنعت کوانتوم آسیب برساند؟

این یک سوال کلیدی است و اغلب مطرح می شود. مطمئناً هیجان و علاقه زیادی در مورد بخش کوانتومی وجود دارد، با سطوح رو به رشد سرمایه گذاری بخش دولتی و خصوصی. در اینجا در QED-C، ما شواهدی از چیزی که ممکن است "حباب" نامیده شود نمی بینیم - فقط محققان و شرکت های موجود در زنجیره تامین نوظهور پیشرفت ثابتی را در نقشه راه توسعه خود گزارش می دهند و در عین حال به بسیاری از مشکلات فنی و مهندسی سخت در طول مسیر رسیدگی می کنند. مسیر. در واقع، سازمان‌هایی مانند QED-C نقش مهمی در مدیریت انتظارات دارند. به طور عمده، این به معنای به اشتراک گذاشتن داده‌ها و معیارهای معتبر مبتنی بر شواهد در مورد پیشرفت است تا ذینفعان مختلف - سیاست‌گذاران، آژانس‌های تامین مالی، جامعه سرمایه‌گذاری و صنعت - درک کاملی از آخرین هنر و مکان‌های فناوری کوانتومی داشته باشند. در حال حرکت است.

کمبود نیروی ماهر در نیروی کار کوانتومی در سرتاسر جهان وجود دارد. چه مهارت هایی برای پر کردن شکاف مورد نیاز است؟

این تصور غلط وجود دارد که کارگران برای ورود به این رشته باید مدرک دکترا – ترجیحاً در فیزیک – داشته باشند. مطلقاً اینطور نیست. تولیدکنندگان و توسعه‌دهندگان در زنجیره تامین کوانتومی در مراحل اولیه، مشتاق دانشمندان، مهندسان و تکنسین‌ها هستند - به‌ویژه آن‌هایی که در زمینه‌های مرتبط تجربه دارند - برای مثال، برودت، تست و اندازه‌گیری، علم داده یا طراحی مدار. علاوه بر این، با آموزش هدفمند و توسعه کارکنان، این امکان وجود دارد که متخصصان میان‌کار در رشته‌های مرتبط به حرفه‌ای در صنعت کوانتوم بپردازند (به «تکنسین‌های کوانتومی: گسترش خط لوله استعداد» در زیر مراجعه کنید).

یک چیز واضح است: بخش کوانتومی مملو از فرصت‌هایی برای افراد جاه‌طلب، با طیف وسیعی از مهارت‌های مورد نیاز در شرکت‌های سخت‌افزار، شرکت‌های نرم‌افزار و در نهایت، کاربران نهایی فناوری‌های کوانتومی در بخش‌های کلیدی مانند داروسازی، مالی و مراقبت‌های بهداشتی است. ما همچنین به فروشندگان فنی با ذهنیت تجاری نیاز داریم که بدانند چگونه بازار نوپای کاربردهای کوانتومی را تقویت کنند. به این ترتیب، صنعت کوانتومی انواع مسیرها را برای دانشمندان و مهندسان با استعداد ارائه می‌کند تا در صورت تمایل، از نقش‌های فنی اصلی به فعالیت‌های توسعه کسب‌وکار تبدیل شوند.

QED-C در ابتدا به عنوان یک ابتکار ایالات متحده راه اندازی شد، اما از آن زمان به بعد عضویت خود را برای سازمان هایی از 36 کشور همفکر باز کرده است. چه چیزی باعث این تغییر شده است؟

تحقیق و توسعه کوانتومی و نوآوری در فناوری در مقیاس جهانی در حال وقوع است و مطمئناً ایالات متحده در این زمان تنها موقعیت رهبری یا یک شروع عظیم را ندارد. ما از همان ابتدا - همراه با حامیان مالی دولت فدرال خود - متوجه شدیم که مشارکت های بین المللی در نهایت برای موفقیت ماموریت QED-C ضروری است. به همین ترتیب، اعضای ما وقتی نوبت به بازارها، مشتریان، شرکای فناوری و حتی سرمایه‌گذاران می‌شود، به یک فرصت جهانی نگاه می‌کنند. کمک به موفقیت اعضای خود در این مختصات کاری است که ما هر روز در QED-C سعی می کنیم انجام دهیم.

<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="مسیرهای کوانتومی The quantum industry is brimming with diverse career opportunities, with a range of skillsets needed across hardware companies, software companies and, ultimately, the commercial end-users of quantum technologies. (Courtesy: Oxford Instruments NanoScience)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap-physics-world-1.jpg”>

صنعت و دولت چگونه باید به تحقیق و توسعه در محاسبات کوانتومی برخورد کنند، با توجه به اینکه مشخص نیست کدام فناوری‌های پلتفرم - مدارهای ابررسانا، تله‌های یونی، پردازنده‌های فوتونیک یا موارد مشابه - از نظر تجاری قابل دوام هستند؟

برای دولت، تمرکز بر تحقیقات پایه و کاربردی پیش رقابتی است. این به معنای اولویت دادن به فناوری‌های اساسی سخت‌افزار و نرم‌افزار، مبتنی بر درک نظری، سیستم‌های آزمایشی، طراحی و ساخت دستگاه - و پیشبرد همه این مسیرهای تحقیقاتی به طور همزمان است. در همین حال، در سمت صنعت، شرکت‌ها در سراسر زنجیره تامین باید هر چه سریع‌تر از آزمایشگاه تحقیق و توسعه به سمت درآمدهای پایدار و برنامه‌های تجاری بلندمدت پیشرفت کنند.

مرکز SQMS Fermilab به تمام جنبه‌های «پازل کوانتومی» می‌پردازد.

حوزه دیگری که باید تقویت شود تعامل با کاربران نهایی محاسبات کوانتومی در انواع صنایع مختلف است - از امور مالی و بیمه کمی گرفته تا پزشکی، مخابرات، مواد پیشرفته و بقیه. با گذشت زمان، تعداد «گیرندگان کوانتومی» بسیار بیشتر از «سازندگان کوانتومی» خواهد بود و همه این گیرندگان باید اکنون تیم‌های مسیریاب را راه‌اندازی کنند تا بفهمند چگونه صنایع مربوطه آنها توسط فناوری‌های کوانتومی مختل می‌شود.

به مصاحبه کامل در سایت گوش کنید دنیای فیزیک کانال پادکست:علم و فناوری کوانتومی زمانی رشد می کند که صنعت و دولت ها نیروها را با هم متحد کنند".

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap/