De kwantumtoekomst van Afrika biedt een baken van hoop – Physics World

De kwantumtoekomst van Afrika biedt een baken van hoop – Physics World

Farai Mazhandu en Mhlambululi Mafu betogen dat kwantumtechnologieën kunnen helpen het continent naar een nieuw tijdperk te stuwen

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/04/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope-physics-world-2.jpg" data-caption="Samenkomen Ongeveer 120 deelnemers ontmoetten elkaar in december 2019 in het Qiskit Camp Africa in Pilanesberg, Zuid-Afrika, voor een kwantumhackathon. (CC BY-ND IBM Onderzoek)”>
Zes mensen in een klaslokaal zitten en staan ​​rond een laptop
Samenkomen Ongeveer 120 deelnemers ontmoetten elkaar in december 2019 in het Qiskit Camp Africa in Pilanesberg, Zuid-Afrika, voor een kwantumhackathon. (CC BY-ND IBM Onderzoek)

Afrika staat aan de vooravond van een kwantumtransformatie. Met een jonge, digitaal inheemse bevolking en een groeiende kwantumarbeidsbevolking is het continent klaar om te profiteren van de komende ‘tweede kwantumrevolutie’. We kunnen het ons niet veroorloven om iets te missen. De jaarlijkse mondiale investeringen in kwantumcomputing hebben nu immers al de 30 miljard dollar overschreden en zullen naar verwachting in de komende 450 tot 850 jaar 15 tot 30 miljard dollar bereiken.

Afrika boekt gestage vooruitgang in de richting van dergelijke doelstellingen, waarbij landen over het hele continent loopbaaninitiatieven ondernemen om een ​​kwantum-ready personeelsbestand op te bouwen, zoals OneQuantum Afrika, QWereld en Kwantumsprong Afrika (QLA). Er zijn ook speciale kwantumsessies geweest op jaarlijkse evenementen zoals de Center for High Performance Computing Conference in Zuid-Afrika, het National University of Science and Technology Emerging Technology Symposium in Zimbabwe en de Quantum Morocco Conference, gesponsord door de NAVO.

De wetenschappelijke output van Afrikaanse onderzoekers op kwantumgerelateerde gebieden is ook toegenomen, vooral in de afgelopen tien jaar. In 2011 publiceerden onderzoekers uit Zuid-Afrika bijvoorbeeld ongeveer 50 artikelen op dit gebied – maar het jaarlijkse totaal bedraagt ​​vandaag ongeveer 200.

Veel activiteiten in Afrika richten zich op quantum computing. Zo hield de Kwame Nkrumah University of Science and Technology in Ghana onlangs een workshop over het door IBM ondersteunde onderwerp. Dan is er Quantum zoektocht – een online training van vijf weken over de basisprincipes van quantum computing. Het wordt gerund door het QLA, het Afrikaanse Instituut voor Wiskundige Wetenschappen, de Universiteit van Amsterdam en QuSoft en helpt de volgende generatie kwantumpioniers op te leiden.

De Zuid-Afrikaans Quantum Technology Initiativewerkt ondertussen samen met bedrijven en instellingen – waaronder IBM, het Abdus Salam International Center for Theoretical Physics en het CERN-deeltjesfysica-laboratorium – om een ​​kwantumindustrie in het land te bevorderen. Platforms zoals IBM-Q cloud-kwantumcomputers, beheerd door Wits University in Johannesburg, Zuid-Afrika, hebben de gemeenschap een broodnodige impuls gegeven. IBM en andere industriële reuzen zoals Google, Microsoft, NVIDIA, D-Wave en Amazon bieden onderzoekers ook toegang tot kwantumsimulatie en hardwaretools.

Talentpool

Ondanks deze positieve voorbeelden moet er nog veel meer worden gedaan om de capaciteiten van Afrika op het gebied van kwantumtechnologie te vergroten. Maar wij denken dat het de moeite waard zal zijn, omdat dergelijk werk Afrika kan helpen de vele uitdagingen waarmee het wordt geconfronteerd te overwinnen en een duurzame toekomst op te bouwen. Dit is van cruciaal belang aangezien ongeveer 600 miljoen Afrikanen geen toegang hebben tot elektriciteit, wat de economische groei, het onderwijs en de gezondheidszorg belemmert.

Kwantumcomputers kunnen bijvoorbeeld de productie van ammoniak transformeren door efficiëntere katalysatoren te helpen ontdekken, wat een hoeksteen is van de productie van kunstmest. Het terugdringen van het energieverbruik en de voedselproductiekosten kunnen het concurrentievermogen vergroten en landbouwprocessen verbeteren die tot een betere voedselproductie leiden. Dergelijke vooruitgang zou kunnen helpen armoede en honger uit te roeien en tegelijkertijd betaalbare en schone energie te verschaffen.

Afrika beschikt niet alleen over een grote onaangeboorde talentenpool, maar beschikt ook over overvloedige natuurlijke hulpbronnen, met name zeldzame aardmetalen die op het continent zijn ontdekt en van cruciaal belang zullen zijn voor kwantumtechnologieën. De zeldzame aardmetalen in Madagaskar, Zuid-Afrika, Burundi, de Democratische Republiek Congo en Namibië zullen cruciaal zijn voor de productie van kwantumhardware en het onderstrepen van het potentieel van Afrika om de ontwikkelingen op het gebied van kwantumcomputers aanzienlijk te beïnvloeden. Het delen van intellectueel eigendom en het ontwikkelen van samenwerkingskaders zullen helpen de economische en sociale doelstellingen te verbreden en de ongelijkheid te verminderen.

Een spannend verhaal

De kwantumreis van Afrika, ondersteund door samenwerkingsplatforms zoals de Afrika Quantumconsortium, gaat over het relevant maken van kwantumtechnologie en het stimuleren van samenwerking over het hele continent. Er is een enorm potentieel – niet alleen op het gebied van kwantumcomputing, maar ook op het gebied van kwantumcommunicatie, simulatie, metrologie en detectie.

Wij geloven dat Afrika door middel van technologieoverdracht, onafhankelijke wetenschappelijke capaciteit en goed onderwijs partnerschappen kan creëren die een heel kwantumstart-ecosysteem zullen voortbrengen. Het zal de innovatie en infrastructuur versterken en de economische groei van Afrika verbeteren via een kennis- en digitaal gedreven economie.

Leren van de leiders op het gebied van kwantumtechnologieën, zoals China, Europa, Singapore en de VS, zal van cruciaal belang zijn. Praktische kwantumcomputing is nog ver weg, maar de kwantumtoekomst van Afrika is een baken van hoop en belooft het continent naar een tijdperk van innovatie en welvaart te stuwen. Wij geloven dat Afrika de voorhoede kan bereiken op het gebied van kennis op het gebied van kwantumtechnologieën en tegelijkertijd een aantal van zijn grote uitdagingen kan oplossen.

Het zal gemakkelijker gezegd zijn dan gedaan, maar door middel van planning, samenwerking met de internationale gemeenschap en een niet aflatende inzet voor onderwijs en de ontwikkeling van de beroepsbevolking hebben we er vertrouwen in dat Afrika kan bijdragen aan de mondiale kwantumrevolutie. Wij zijn er zeker van dat het een belangrijke speler zal zijn bij het vormgeven van de toekomst van wetenschap, technologie en innovatie op het continent en daarbuiten.

Tijdstempel:

Meer van Natuurkunde wereld