Innovation quantique : comment une orientation stratégique peut dynamiser la feuille de route technologique – Physics World

Innovation quantique : comment une orientation stratégique peut dynamiser la feuille de route technologique – Physics World

Horodatage: 26 janvier 2024 5:15 AM

La mission du Consortium américain de développement économique quantique (QED-C) est de permettre et de développer une industrie et une chaîne d’approvisionnement robustes basées sur le quantique. Directeur exécutif Célia Merzbacher explique à Hamish Johnston comment QED-C comble les lacunes dans les technologies liées au quantique et la capacité de la main-d'œuvre en encourageant la collaboration entre le gouvernement, la recherche et l'industrie

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="Animateur de réseau Celia Merzbacher est directrice exécutive de QED-C, un consortium industriel géré par SRI International. Avec une composition diversifiée représentant l’industrie, le monde universitaire, le gouvernement et d’autres parties prenantes, QED-C cherche à accélérer la R&D quantique, l’innovation technologique et les opportunités commerciales. (Autorisation : QED-C) » title = « Cliquez pour ouvrir l'image dans une fenêtre contextuelle » href = « https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>Célia Merzbacher
Animateur de réseau Celia Merzbacher est directrice exécutive de QED-C, un consortium industriel géré par SRI International. Avec une composition diversifiée représentant l’industrie, le monde universitaire, le gouvernement et d’autres parties prenantes, QED-C cherche à accélérer la R&D quantique, l’innovation technologique et les opportunités commerciales. (Courtoisie : QED-C)

Pourquoi est-il important que les États-Unis et d’autres pays aient une stratégie nationale pour la science et la technologie quantiques ?

Les technologies de détection quantique, de réseaux quantiques et d’informatique quantique sont très prometteuses pour améliorer la sécurité nationale, mais également pour leurs impacts économiques et sociétaux à long terme. Cependant, le domaine en est encore à un stade relativement précoce en termes d’évolution technologique. Il existe un besoin clair de progrès dans la science fondamentale, une activité soutenue principalement par un financement gouvernemental. Il convient également de noter que le quantique est ce que j'appelle une entreprise « multi-types ». Il est multidisciplinaire, multi-agences (en termes de soutien gouvernemental), multisectoriel et multinational.  Ainsi, les progrès seront accélérés grâce à des investissements stratégiques, transversaux et coordonnés dans un vaste portefeuille de recherche. 

Comment les pays devraient-ils équilibrer leurs exigences en matière de sécurité nationale avec le besoin de collaboration internationale et de chaînes d’approvisionnement mondiales en technologie quantique ?

Il est compréhensible que les intérêts nationaux jouent un rôle dans le contrôle du flux d'informations dans certains cas d'utilisation quantique sensibles – même si, en fin de compte, toute restriction doit être mise en œuvre avec soin et en partenariat entre des pays partageant les mêmes idées. À l’heure actuelle, il semble prématuré d’être trop restrictif. Il existe une large compréhension de la nécessité d'un partage ouvert d'informations, d'opportunités de R&D et de talents en science/ingénierie pour encourager la collaboration multidisciplinaire entre les centres d'excellence du monde entier.

Dans quelle mesure les efforts américains actuels en matière de science et de technologie quantiques sont-ils bien positionnés ?

Du point de vue des intrants, les États-Unis s’en sortent bien, avec des investissements publics dans la R&D quantique pour 2022 s’élevant à environ 900 millions de dollars – et comparés à des dépenses mondiales annuelles globales dans le quantique dans l’ensemble du gouvernement et du secteur privé estimées à environ 30 milliards de dollars. En termes de résultats également, les États-Unis sont en train de devenir compétitifs, enregistrant, avec la Chine, le plus grand nombre de publications scientifiques hautement citées et à fort impact.

Existe-t-il un risque qu’un battage médiatique excessif nuise à la réputation de l’industrie quantique ?

C’est une question clé et qui revient souvent. Le secteur quantique suscite certainement beaucoup d’enthousiasme et d’intérêt, avec des niveaux croissants d’investissements des secteurs public et privé. Ici, à QED-C, nous ne voyons aucune preuve de ce que l'on pourrait appeler une « bulle » : seuls les chercheurs et les entreprises de la chaîne d'approvisionnement émergente signalent des progrès constants sur leurs feuilles de route de développement tout en s'attaquant à de nombreux problèmes technologiques et d'ingénierie difficiles tout au long du processus. chemin. En fait, des organisations comme QED-C ont un rôle important à jouer ici dans la gestion des attentes. Cela signifie principalement partager des données et des indicateurs de progrès crédibles et fondés sur des données probantes afin que diverses parties prenantes – décideurs politiques, agences de financement, communauté des investisseurs et industrie – aient une compréhension granulaire de l’état de l’art et de l’endroit où la technologie quantique est utilisée. se dirige.

Il existe une pénurie reconnue de travailleurs qualifiés dans la main-d’œuvre quantique à l’échelle mondiale. Quelles compétences sont nécessaires pour combler le fossé ?

Il existe une idée fausse selon laquelle les travailleurs doivent avoir un doctorat – de préférence en physique – pour accéder à ce domaine. Ce n'est absolument pas le cas. Les fabricants et les développeurs de la chaîne d’approvisionnement quantique aux premiers stades ont désespérément besoin de scientifiques, d’ingénieurs et de techniciens – en particulier ceux ayant une expérience dans un domaine connexe – par exemple la cryogénie, les tests et mesures, la science des données ou la conception de circuits. De plus, grâce à une formation ciblée et au développement du personnel, il est possible pour les professionnels en milieu de carrière dans des disciplines connexes de se tourner vers une carrière dans l'industrie quantique (voir « Techniciens quantiques : faire évoluer le vivier de talents », ci-dessous).

Une chose est claire : le secteur quantique regorge d’opportunités pour les individus ambitieux, possédant une gamme de compétences nécessaires au sein des entreprises de matériel informatique, des éditeurs de logiciels et, en fin de compte, des utilisateurs finaux de technologies quantiques dans des secteurs verticaux clés comme la pharmacie, la finance et la santé. Nous avons également besoin de technico-commerciaux à l’esprit commercial qui comprennent comment alimenter le marché naissant des applications quantiques. De cette manière, l’industrie quantique offre toutes sortes de voies aux scientifiques et ingénieurs talentueux pour évoluer de rôles techniques traditionnels vers des activités de développement commercial s’ils le souhaitent.

Techniciens quantiques : développer le vivier de talents pour l'industrie

Alors que des efforts sont en cours pour préparer les étudiants du premier cycle, de la maîtrise et du doctorat à des rôles d’ingénieur quantique et de scientifique, il existe peu de programmes de diplôme d’associé et de formation professionnelle spécialisée axés spécifiquement sur la formation de « techniciens quantiques ». C'est le principal point à retenir Guide pour constituer une main-d'œuvre de techniciens quantiques, une nouvelle étude de QED-C, un consortium d'acteurs américains et internationaux qui vise à accélérer la croissance dans la chaîne d'approvisionnement de l'industrie quantique.

Les techniciens quantiques remplissent de nombreuses fonctions clés dans les entreprises de technologie quantique, notamment la fabrication de systèmes et de composants, l'assemblage de dispositifs, la caractérisation, les tests, l'exploitation et la maintenance. De plus, note le rapport, la demande de techniciens qualifiés « devrait croître à mesure que l'industrie poursuit son développement rapide », avec un besoin urgent d'élargir cette section de la main-d'œuvre à court terme.

Une gamme de connaissances et de compétences spécialisées dans un domaine spécialisé sont généralement requises pour les postes de technicien quantique, notamment une expérience des systèmes sous vide, cryogéniques et optiques, ainsi que des compétences générales et en programmation. Les stratégies d'embauche actuelles se concentrent souvent sur le recrutement de candidats dans des secteurs technologiques adjacents – parmi lesquels la microélectronique, la fabrication de semi-conducteurs et la photonique – avec des programmes d'observation internes pour offrir une formation sur le terrain aux nouveaux employés.

Le rapport QED-C plaide cependant en faveur d’une « approche plus coordonnée spécifiquement orientée vers le remplissage du bassin de main-d’œuvre quantique » et, en retour, pour augmenter la productivité et les opportunités commerciales, en particulier au sein des petites entreprises.

Les recommandations de l'étude QED-C comprennent : définir les types de rôles de technicien quantique et investir dans le marketing pour sensibiliser aux trajectoires de carrière ; cartographie des programmes de formation existants par rapport aux connaissances, compétences et aptitudes dont les techniciens quantiques ont besoin ; et créer des partenariats locaux entre l'enseignement supérieur, l'industrie et le système des laboratoires nationaux des États-Unis. Le rapport appelle également à la mise en place d'un programme d'accréditation pour les programmes d'études en technologie quantique et à des fonds supplémentaires pour les institutions axées sur la formation et l'éducation quantiques plutôt que sur la recherche.

« La fabrication de systèmes quantiques n’a pas encore atteint une production en grand volume », conclut le rapport. « En tant que tel, nombreux sont ceux qui supposent que la demande en techniciens quantiques est faible, voire inexistante. Il s’agit d’une idée fausse courante : en fait, les rôles de technicien quantique sont très pertinents dans les étapes expérimentales et de prototype.

Guide pour constituer une main-d'œuvre de techniciens quantiques : recommandations de requalification et de perfectionnement pour préparer une main-d'œuvre de techniciens quantiques est disponible en exclusivité pour les membres de QED-C.

QED-C a été initialement lancé comme une initiative américaine, mais a depuis ouvert son adhésion à des organisations de 36 pays partageant les mêmes idées. Qu’est-ce qui a motivé ce changement ?

La R&D quantique et l’innovation technologique se produisent à l’échelle mondiale et les États-Unis, à l’heure actuelle, ne disposent certainement pas de la seule position de leader ni d’une énorme longueur d’avance. Nous avons reconnu dès le départ – avec nos sponsors du gouvernement fédéral – que les partenariats internationaux seraient en fin de compte fondamentaux au succès de la mission QED-C. De même, nos membres envisagent une opportunité mondiale en matière de marchés, de clients, de partenaires technologiques et même d'investisseurs. Aider nos membres à réussir selon ces coordonnées est ce que nous essayons de faire chaque jour chez QED-C.

<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="Voies quantiques L'industrie quantique regorge d'opportunités de carrière diverses, avec une gamme de compétences nécessaires parmi les entreprises de matériel informatique, les éditeurs de logiciels et, en fin de compte, les utilisateurs finaux commerciaux des technologies quantiques. (Autorisation : Oxford Instruments NanoScience) » title = « Cliquez pour ouvrir l'image dans une fenêtre contextuelle » href = « https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can -turbocharge-la-feuille de route-technologique-physique-monde-1.jpg”>Ingénieur travaillant sur un ordinateur quantique
Voies quantiques L'industrie quantique regorge d'opportunités de carrière diverses, avec une gamme de compétences nécessaires parmi les entreprises de matériel informatique, les éditeurs de logiciels et, en fin de compte, les utilisateurs finaux commerciaux des technologies quantiques. (Avec l'aimable autorisation de : Oxford Instruments NanoScience)

Comment l'industrie et le gouvernement devraient-ils aborder la R&D sur l'informatique quantique, étant donné qu'il est difficile de savoir quelles technologies de plate-forme (circuits supraconducteurs, pièges à ions, processeurs photoniques, etc.) s'avéreront commercialement viables ?

Pour le gouvernement, l’accent est mis sur la recherche fondamentale et appliquée précompétitive. Cela signifie donner la priorité aux technologies matérielles et logicielles fondamentales, étayées par une compréhension théorique, des systèmes expérimentaux, la conception et la fabrication de dispositifs – et poursuivre simultanément toutes ces voies de recherche. Du côté de l’industrie, les entreprises de l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement doivent progresser le plus rapidement possible du laboratoire de R&D vers des revenus durables et des applications commerciales à long terme.

Un autre domaine qui doit être renforcé est l’engagement auprès des utilisateurs finaux de l’informatique quantique dans toutes sortes de secteurs divers – de la finance quantitative et de l’assurance à la médecine, aux télécommunications, aux matériaux avancés et bien d’autres encore. Au fil du temps, il y aura beaucoup plus de « preneurs de quantique » que de « créateurs de quantique » et tous ces preneurs doivent dès maintenant constituer des équipes d’éclaireurs pour comprendre comment leurs industries respectives seront perturbées par les technologies quantiques.

Écoutez l'interview complète sur le Monde de la physique chaîne de podcast : «La science et la technologie quantiques prospèrent lorsque l’industrie et les gouvernements unissent leurs forces ».

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