Il futuro quantistico dell’Africa offre un faro di speranza – Physics World

Il futuro quantistico dell’Africa offre un faro di speranza – Physics World

Farai Mazhandu ed Mhlambululi Mafu sostengono che le tecnologie quantistiche possono aiutare a spingere il continente verso una nuova era

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Sei persone in una classe si siedono e stanno in piedi attorno a un laptop
Stare insieme Circa 120 partecipanti si sono incontrati al Qiskit Camp Africa nel dicembre 2019 a Pilanesberg, in Sud Africa, per un hackathon quantistico. (Ricerca CC BY-ND IBM)

L’Africa è sull’orlo di una trasformazione quantistica. Con una popolazione giovane, nativa digitale e una fiorente forza lavoro quantistica, il continente è pronto a trarre vantaggio dall’imminente “seconda rivoluzione quantistica”. Non possiamo permetterci di perdere qualcosa. Dopotutto, gli investimenti annuali globali nell’informatica quantistica hanno già superato i 30 miliardi di dollari e si prevede che raggiungeranno i 450-850 miliardi di dollari nei prossimi 15-30 anni.

L’Africa sta facendo progressi costanti verso tali obiettivi con i paesi di tutto il continente che portano avanti iniziative di carriera per costruire una forza lavoro pronta per la tecnologia quantistica, come ad esempio OneQuantumAfrica, QWorld ed Salto quantico in Africa (QLA). Ci sono state anche sessioni dedicate ai quanti in occasione di eventi annuali come la conferenza del Center for High Performance Computing in Sud Africa, il simposio sulle tecnologie emergenti dell’Università nazionale di scienza e tecnologia nello Zimbabwe e la conferenza del Marocco quantistico sponsorizzata dalla NATO.

Anche la produzione scientifica dei ricercatori africani nei campi legati alla quantistica è aumentata, soprattutto negli ultimi dieci anni. Nel 2011, ad esempio, i ricercatori con sede in Sud Africa hanno pubblicato circa 50 articoli sul campo: ma il totale annuo ammonta oggi a circa 200.

Molte attività in Africa si concentrano sull’informatica quantistica. L'Università di Scienza e Tecnologia Kwame Nkrumah in Ghana, ad esempio, ha recentemente tenuto un workshop sull'argomento supportato da IBM. Poi c'è Ricerca Quantistica – un corso di formazione online di cinque settimane sulle basi dell’informatica quantistica. Gestito dal QLA, dall'Istituto africano di scienze matematiche, dall'Università di Amsterdam e da QuSoft, aiuta a formare la prossima generazione di pionieri quantistici.

Il Iniziativa sudafricana sulla tecnologia quantistica, nel frattempo, sta collaborando con aziende e istituzioni – tra cui IBM, il Centro internazionale di fisica teorica Abdus Salam e il laboratorio di fisica delle particelle del CERN – per promuovere un’industria quantistica nel paese. Piattaforme come i computer quantistici cloud IBM-Q, gestiti dalla Wits University di Johannesburg, in Sud Africa, hanno dato lo slancio tanto necessario alla comunità. IBM e altri giganti del settore come Google, Microsoft, NVIDIA, D-Wave e Amazon stanno inoltre fornendo ai ricercatori l’accesso alla simulazione quantistica e agli strumenti hardware.

Piscina di talenti

Nonostante questi esempi positivi, c’è ancora molto da fare per potenziare le capacità dell’Africa nella tecnologia quantistica. Ma riteniamo che ne varrà la pena poiché tale lavoro potrebbe aiutare l’Africa a superare le numerose sfide che deve affrontare e a costruire un futuro sostenibile. Ciò è fondamentale dato che circa 600 milioni di africani non hanno accesso all’elettricità, il che soffoca la crescita economica, l’istruzione e l’assistenza sanitaria.

L’informatica quantistica, ad esempio, potrebbe trasformare la produzione di ammoniaca aiutando a scoprire catalizzatori più efficienti, che rappresentano una pietra angolare della produzione di fertilizzanti. Ridurre il consumo energetico e i costi di produzione alimentare può aumentare la competitività e migliorare i processi agricoli che portano a una migliore produzione alimentare. Tali progressi potrebbero contribuire a sradicare la povertà e la fame fornendo allo stesso tempo energia pulita e a prezzi accessibili.

Oltre ad avere un grande bacino di talenti non sfruttati, l’Africa dispone anche di abbondanti risorse naturali, in particolare elementi delle terre rare che sono stati scoperti nel continente e che saranno fondamentali per le tecnologie quantistiche. Gli elementi delle terre rare in Madagascar, Sud Africa, Burundi, Repubblica Democratica del Congo e Namibia saranno cruciali per produrre hardware quantistico e sottolineeranno il potenziale dell’Africa di influenzare in modo significativo gli sviluppi dell’informatica quantistica. La condivisione della proprietà intellettuale e lo sviluppo di quadri collaborativi contribuiranno ad ampliare gli obiettivi economici e sociali e a ridurre le disuguaglianze.

Una narrazione emozionante

Il viaggio quantistico dell'Africa, sostenuto da piattaforme collaborative come Consorzio quantistico africano, mira a rendere rilevante la tecnologia quantistica e a promuovere la collaborazione in tutto il continente. Il potenziale è enorme, non solo nell’informatica quantistica, ma anche nella comunicazione quantistica, nella simulazione, nella metrologia e nel rilevamento.

Attraverso il trasferimento tecnologico, capacità scientifiche indipendenti e una buona istruzione, crediamo che l’Africa possa creare partenariati che genereranno un intero ecosistema di start-up quantistiche. Migliorerà l’innovazione e le infrastrutture e migliorerà la crescita economica dell’Africa attraverso un’economia basata sulla conoscenza e sul digitale.

Sarà fondamentale imparare dai leader delle tecnologie quantistiche, come Cina, Europa, Singapore e Stati Uniti. L’informatica quantistica pratica è ancora molto lontana, ma il futuro quantistico dell’Africa è un faro di speranza, che promette di spingere il continente in un’era di innovazione e prosperità. Riteniamo che l’Africa possa raggiungere l’avanguardia della conoscenza nelle tecnologie quantistiche e allo stesso tempo risolvere alcune delle sue grandi sfide.

Sarà più facile a dirsi che a farsi, ma attraverso la pianificazione, la collaborazione con la comunità internazionale e un impegno costante per l’istruzione e lo sviluppo della forza lavoro, siamo fiduciosi che l’Africa possa contribuire alla rivoluzione quantistica globale. Sarà, ne siamo certi, un attore chiave nel plasmare il futuro della scienza, della tecnologia e dell’innovazione nel continente e oltre.

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