چگونه ایالات متحده می تواند در مسابقه محاسبات کوانتومی برنده شود - تحلیل اخبار محاسباتی با عملکرد بالا | داخل HPC

اعتبار: رایانش اتم

توسط راب هیز، مدیر عامل، رایانش اتم و کریستن پودنز، مدیر برنامه های تحقیقاتی پیشرفته، محاسبات اتم

محاسبات کوانتومی قرن 21 را تعریف خواهد کرد. این یک تغییر الگوی یک بار در یک نسل در عملکرد محاسباتی است که راه حل هایی را برای مشکلاتی که اکنون غیرقابل حل تلقی می شوند را قادر می سازد. با کوانتوم، ما انتظار داریم که انواع جدیدی از شبیه‌سازی‌های دنیای فیزیکی، تحقیقات علوم زیستی، یادگیری ماشین و بهینه‌سازی فرآیند را برای استفاده کارآمدتر از منابع، تقویت امنیت ملی و طراحی داروها و درمان‌های پزشکی جدید اجرا کنیم.

ایالات متحده برای مدت طولانی در فن آوری های محاسباتی در جهان پیشتاز بوده است و در حال حاضر دارایی ها و استعدادهای فوق العاده ای در محاسبات کوانتومی دارد. با این حال، برای رهبری کوانتومی و بلندمدت جهانی هنوز مطمئن نیستم. همه کشورهای صنعتی پیشرو، محاسبات کوانتومی را به عنوان یک اولویت استراتژیک اعلام کرده‌اند و منابع عظیمی را به آن اختصاص می‌دهند. با توجه به الف گزارش مجمع جهانی اقتصادسرمایه گذاری عمومی در محاسبات کوانتومی در سال 30 به 2022 میلیارد دلار رسید و چین پیشتاز این راه است.

امروز آمریکا دارد بیش از 100 شرکت استارتاپ کوانتومی، بالاترین درصد جهان از سازمان هایی که از محاسبات کوانتومی استفاده می کنند، و بیشتر پتنت های مربوط به کوانتوم ثبت شده است. این اکوسیستم کوانتومی پر جنب و جوش بدون حمایت و رهبری دولت ایالات متحده که میلیاردها دلار در برنامه های تحقیق و توسعه و توسعه نیروی کار سرمایه گذاری کرده است، امکان پذیر نخواهد بود. قانون ابتکار ملی کوانتومی (NQI) که در سال 2018 تصویب شد، صنعت کوانتومی ایالات متحده و هماهنگی بین صنعت، دانشگاه و دولت را با موفقیت تسریع کرد.

انتظار می‌رود طی پنج سال آینده، محاسبات کوانتومی از دوره نمونه اولیه کوانتومی مقیاس متوسط ​​پر سر و صدا (NISQ) خارج شود و وارد دوران تحمل خطا تجاری شود - زمانی که سیستم‌ها به اندازه کافی قوی باشند تا به طور مداوم کار کنند و نتایج دقیق ارائه کنند. باز کردن ارزش فوق العاده ای در طیف گسترده ای از موارد استفاده صنعتی و دولتی. صنعت رو به رشد کوانتومی ما به حمایت قوی از سوی دولت ایالات متحده و مشارکت با سرمایه‌گذاری‌های خصوصی در طول این دوره حساس انتقال نیاز دارد تا بتواند مزیت حرکت اول را در این بازار در حال ظهور حفظ کند.

در اینجا آمده است که چگونه ایالات متحده می تواند نقش رهبری خود را در محاسبات کوانتومی حفظ کند:

افزایش بودجه عمومی. بر طبق McKinsey & Company چین 15.3 میلیارد دلار بودجه عمومی برای محاسبات کوانتومی متعهد شده است، هشت برابر بیشتر از ایالات متحده و بیش از دو برابر دولت های اتحادیه اروپا. چین اعلام کرده است که نمی تواند نسل بعدی رهبری محاسباتی را از دست بدهد و مانند نیمه هادی ها عقب بماند. با توجه به این خطرات، ما نیاز به اقدام متهورانه دولت ایالات متحده داریم تا شکاف سرمایه گذاری را در قالب تحقیقات اولیه، کمک های مالی تحقیقاتی به شرکای خصوصی، ساخت و خرید پلت فرم های محاسبات کوانتومی برای تحقیقات کاربردی، و استقرار سرمایه استراتژیک برای تأمین مالی طولانی و عمیق ببندد. - چرخه های توسعه فناوری

سرمایه گذاری متنوع در روش های محاسبات کوانتومی. از زمانی که NQI پنج سال پیش تأسیس شد، موج جدیدی از فناوری‌ها، مانند اتم‌های خنثی و فوتونیک، با پتانسیل گسترش سریع‌تر به خط مقدم میدان حرکت کرده‌اند. این روش‌ها توسط بودجه فعلی NQI پشتیبانی نمی‌شوند، زیرا هنگام توزیع وجوه ایجاد نشده‌اند. بودجه عمومی و پشتیبانی، از جمله NQI تجدید شده، باید در مجموعه گسترده‌تری از روش‌های محاسباتی کوانتومی توزیع شود تا از تحولات فناوری جدید پشتیبانی کند و شانس ما برای حفظ رهبری جهانی را افزایش دهد. ما شاهد سرمایه گذاری در روش های جدیدتر توسط سازمان های دولتی فردی بوده ایم، مانند دارپا از طریق برنامه «سیستم‌های کم‌کاوش برای محاسبات کوانتومی مقیاس سودمند» (US2QC). این برنامه ها برای مدالیته های نوظهور ضروری هستند.

دولت به عنوان شریک و مشتری بسیار مهم است که دولت ایالات متحده اولین پذیرنده و مشتری سیستم‌ها و/یا خدمات محاسباتی کوانتومی باشد و با تشویق آژانس‌ها و پژوهشگران برای کشف و استفاده از محاسبات کوانتومی، به ایجاد پایگاه کاربر کمک کند. خرید زمان یا سیستم‌های محاسبات کوانتومی تأثیرات تأمین مالی را چند برابر می‌کند. درآمد و مهر تایید دولت ایالات متحده باعث جذب سرمایه‌گذاری مخاطره‌آمیز بیشتر در شرکت‌های محاسبات کوانتومی و بازخورد در اکوسیستم تحقیقاتی می‌شود و به این فناوری در توسعه برنامه‌ها و به عنوان یک اکوسیستم رونق بیشتری می‌دهد. ما شاهد تلاش‌های فزاینده‌ای در این زمینه با آژانس‌هایی مانند وزارت انرژی ایالات متحده، بنیاد ملی علوم و سایرین هستیم که فراخوان‌های مالی مرتبط با کوانتومی بیشتری را صادر می‌کنند یا فناوری‌های کوانتومی را در فرصت‌های مالی گسترده‌تر ترکیب می‌کنند.

اطمینان از ماندن استعدادهای دکترا در ایالات متحده. فیزیکدانان کوانتومی با تجربه در سطح دکترا کمیاب هستند اما برای پیشبرد صنعت محاسبات کوانتومی ضروری هستند. بسیاری از این دکترا در حال حاضر در دانشگاه ها و شرکت های ایالات متحده آموزش می بینند، اما با چالش های ویزا و مهاجرت دست و پنجه نرم می کنند، حتی اگر استعدادها و مهارت های آنها به نفع امنیت ملی و اقتصادی ما باشد. کنترل صادرات و سیاست های مهاجرت مطلوب ایالات متحده برای حفظ استعدادهای کمیاب مورد نیاز است. این کارشناسان نوآوری آمریکا را هدایت می کنند و وضعیت ویزای آنها نباید در خطر باشد.

صدای صنعت استارت آپ در سیاست. بسیاری از نوآوری های تجاری در محاسبات کوانتومی از سوی شرکت های نوپا به دست می آید. تعامل با نمایندگان استارت آپ های پیشرو به سیاست های بهتر کمک می کند. باید از بنیانگذاران استارت آپ دعوت شود تا در کمیته های مشورتی مانند کمیته مشورتی ابتکار ملی کوانتومی، ایجاد شده برای مشاوره به رئیس و کمیته فرعی NSTC در مورد NQI همراه با محققان برجسته دانشگاهی و سیاست گذاران دولتی

اولویت بندی محاسبات کوانتومی در اکوسیستم های فناوری منطقه ای در سراسر کشور. توسعه نیروی کار، ایجاد شغل و همکاری های بین سازمانی برای ایجاد یک صنعت محاسبات کوانتومی پایدار در ایالات متحده مورد نیاز است که بتواند از رقبای جهانی ما پیشی بگیرد. اکوسیستم‌های منطقه‌ای متشکل از دانشگاه‌ها، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و شرکت‌های هم‌محل یک استراتژی اثبات‌شده برای پرورش چرخه‌ای از نوآوری هستند. این جوامع برای نوآوری کوانتومی قبلاً در ایالات متحده ظهور کرده اند، اما برای رقابت در اقتصاد جهانی به بودجه و حمایت مداوم از همه سطوح دولت نیاز دارند.

Atom Computing کامپیوترهای کوانتومی مبتنی بر گیت بسیار مقیاس‌پذیر را با آرایه‌های اتمی از اتم‌های خنثی به دام افتاده می‌سازد و محققان و شرکت‌ها را برای دستیابی به پیشرفت‌های بی‌سابقه توانمند می‌سازد.

1 منبع: هوش کوانتومی جهانی، LLC. 2023.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• EVM Finance. رابط یکپارچه برای امور مالی غیرمتمرکز دسترسی به اینجا.
• گروه رسانه ای کوانتومی. IR/PR تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://insidehpc.com/2023/06/how-the-u-s-can-win-the-quantum-computing-race/