Inovasi kuantum: bagaimana fokus strategis dapat meningkatkan peta jalan teknologi – Dunia Fisika

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="Pemimpin jaringan Celia Merzbacher adalah direktur eksekutif QED-C, sebuah konsorsium berbasis industri yang dikelola oleh SRI International. Dengan keanggotaan beragam yang mewakili industri, akademisi, pemerintah, dan pemangku kepentingan lainnya, QED-C berupaya mempercepat penelitian dan pengembangan kuantum, inovasi teknologi, dan peluang komersial. (Sumber: QED-C)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>

Mengapa penting bagi AS dan negara-negara lain untuk memiliki strategi nasional ilmu pengetahuan dan teknologi kuantum?

Teknologi penginderaan kuantum, jaringan kuantum, dan komputasi kuantum mempunyai potensi besar dalam meningkatkan keamanan nasional, serta memberikan dampak jangka panjang terhadap ekonomi dan sosial. Namun, bidang ini masih berada pada tahap awal dalam hal evolusi teknologi. Ada persyaratan yang jelas untuk kemajuan dalam ilmu pengetahuan dasar, sebuah kegiatan yang sebagian besar didukung oleh pendanaan pemerintah. Perlu juga dicatat bahwa kuantum adalah apa yang saya sebut sebagai upaya “multi-tipe”. Ini bersifat multidisiplin, multilembaga (dalam hal dukungan pemerintah), multisektor dan multinasional.  Dengan demikian, kemajuan akan dipercepat melalui investasi strategis, lintas sektoral dan terkoordinasi dalam portofolio penelitian yang luas. 

Bagaimana negara-negara harus menyeimbangkan kebutuhan keamanan nasional mereka dengan kebutuhan akan kolaborasi internasional dan rantai pasokan global dalam teknologi kuantum?

Dapat dimengerti bahwa kepentingan nasional harus berperan dalam mengendalikan aliran informasi dalam kasus-kasus penggunaan kuantum tertentu yang sensitif – meskipun, pada akhirnya, pembatasan apa pun harus diterapkan dengan hati-hati dan dalam kemitraan antara negara-negara yang berpikiran sama. Saat ini, masih terlalu dini untuk bersikap terlalu membatasi. Terdapat pemahaman yang luas tentang perlunya berbagi informasi secara terbuka, peluang penelitian dan pengembangan, serta talenta sains/rekayasa untuk mendorong kolaborasi multidisiplin antara pusat-pusat keunggulan di seluruh dunia.

Seberapa baikkah upaya AS saat ini dalam sains dan teknologi kuantum?

Dilihat dari perspektif masukan, Amerika Serikat berada dalam kondisi yang baik, dengan investasi pemerintah dalam penelitian dan pengembangan kuantum pada tahun 2022 berjumlah sekitar $900 juta – dan dibandingkan dengan total belanja kuantum global per tahun di seluruh pemerintah dan sektor swasta yang diperkirakan berjumlah sekitar $30 miliar. Dalam hal output, AS juga sedang meningkatkan daya saingnya, dengan jumlah publikasi ilmiah yang paling banyak dikutip dan berdampak besar, bersama dengan Tiongkok.

Apakah ada bahaya terlalu banyak hype yang merusak reputasi industri kuantum?

Ini adalah pertanyaan kunci dan sering muncul. Tentu saja ada banyak kegembiraan dan minat terhadap sektor kuantum, dengan meningkatnya tingkat investasi sektor publik dan swasta. Di sini, di QED-C, kami tidak melihat bukti dari apa yang disebut “gelembung” – hanya para peneliti dan perusahaan dalam rantai pasok yang sedang berkembang yang melaporkan kemajuan yang stabil pada peta jalan pengembangan mereka sambil mengatasi banyak masalah teknologi dan rekayasa yang sulit di sepanjang masa. jalan. Faktanya, organisasi seperti QED-C memiliki peran penting dalam mengelola ekspektasi. Hal ini terutama berarti berbagi data dan metrik kemajuan yang kredibel dan berbasis bukti sehingga beragam pemangku kepentingan – pembuat kebijakan, lembaga pendanaan, komunitas investasi, dan industri – memiliki pemahaman terperinci tentang teknologi kuantum tercanggih dan di mana teknologi kuantum berada. sedang menuju.

Terdapat kekurangan pekerja terampil dalam angkatan kerja kuantum di seluruh dunia. Keterampilan apa yang dibutuhkan untuk menjembatani kesenjangan tersebut?

Ada kesalahpahaman bahwa pekerja harus memiliki gelar PhD – terutama di bidang fisika – untuk memasuki bidang ini. Bukan itu masalahnya. Produsen dan pengembang dalam rantai pasokan kuantum tahap awal sangat membutuhkan ilmuwan, insinyur, dan teknisi – terutama mereka yang memiliki pengalaman di bidang terkait – misalnya, kriogenik, pengujian dan pengukuran, ilmu data, atau desain sirkuit. Terlebih lagi, dengan pelatihan yang ditargetkan dan pengembangan staf, para profesional dengan karir menengah di disiplin terkait dapat beralih ke karir di industri kuantum (lihat “Teknisi Quantum: meningkatkan saluran bakat”, di bawah).

Satu hal yang jelas: sektor kuantum penuh dengan peluang bagi individu-individu yang ambisius, dengan serangkaian keterampilan yang dibutuhkan dalam perusahaan perangkat keras, perusahaan perangkat lunak, dan, pada akhirnya, pengguna akhir teknologi kuantum di sektor-sektor utama seperti farmasi, keuangan, dan layanan kesehatan. Kita juga membutuhkan staf penjualan teknis yang berpikiran komersial dan memahami cara mendorong pasar baru untuk aplikasi kuantum. Dengan cara ini, industri kuantum menawarkan segala macam jalur bagi ilmuwan dan insinyur berbakat untuk berevolusi dari peran teknis yang umum menjadi aktivitas pengembangan bisnis, jika mereka mau.

QED-C pada awalnya diluncurkan sebagai inisiatif AS, namun sejak itu keanggotaannya telah dibuka untuk organisasi-organisasi dari 36 negara yang berpikiran sama. Apa yang mendorong perubahan ini?

Penelitian dan pengembangan kuantum dan inovasi teknologi terjadi dalam skala global dan tentunya Amerika Serikat, pada saat ini, tidak mempunyai satu-satunya posisi kepemimpinan atau kemajuan besar. Kami menyadari sejak awal – bersama dengan sponsor pemerintah federal – bahwa kemitraan internasional pada akhirnya akan menjadi hal mendasar bagi keberhasilan misi QED-C. Anggota kami juga melihat peluang global dalam hal pasar, pelanggan, mitra teknologi, dan bahkan investor. Membantu anggota kami berhasil di sepanjang koordinat tersebut adalah apa yang kami coba lakukan setiap hari di 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="Jalur kuantum Industri kuantum penuh dengan peluang karir yang beragam, dengan beragam keahlian yang diperlukan di seluruh perusahaan perangkat keras, perusahaan perangkat lunak, dan, pada akhirnya, pengguna akhir komersial teknologi kuantum. (Atas izin: Oxford Instruments NanoScience)” title=”Klik untuk membuka gambar dalam popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can -turbocharge-the-technology-roadmap-physics-world-1.jpg”>

Bagaimana seharusnya pendekatan industri dan pemerintah terhadap penelitian dan pengembangan komputasi kuantum mengingat masih belum jelasnya teknologi platform mana – sirkuit superkonduktor, perangkap ion, prosesor fotonik, atau sejenisnya – yang terbukti layak secara komersial?

Bagi pemerintah, fokusnya adalah pada penelitian dasar dan terapan yang bersifat prakompetitif. Hal ini berarti memprioritaskan teknologi dasar perangkat keras dan perangkat lunak, yang didukung oleh pemahaman teoritis, sistem eksperimental, desain dan fabrikasi perangkat – dan mendorong semua jalur penelitian ini secara bersamaan. Sementara itu, di sisi industri, perusahaan-perusahaan di seluruh rantai pasokan perlu melakukan kemajuan secepat mungkin dari laboratorium penelitian dan pengembangan menuju pendapatan berkelanjutan dan aplikasi komersial jangka panjang.

Pusat SQMS Fermilab menangani semua aspek 'teka-teki kuantum'

Bidang lain yang perlu diperkuat adalah keterlibatan dengan pengguna akhir komputasi kuantum di berbagai industri – mulai dari keuangan kuantitatif dan asuransi hingga kedokteran, telekomunikasi, material canggih, dan lainnya. Seiring waktu, akan ada lebih banyak “pengambil kuantum” daripada “pembuat kuantum” dan semua pengambil tersebut harus membentuk tim pencari jalan sekarang untuk mengetahui bagaimana industri mereka masing-masing akan terganggu oleh teknologi kuantum.

Dengarkan wawancara lengkapnya di Dunia Fisika saluran podcast: “Ilmu pengetahuan dan teknologi kuantum berkembang pesat ketika industri dan pemerintah bekerja sama".

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap/