Hvordan USA kan vinne Quantum Computing Race – Nyhetsanalyse med høy ytelse | inne i HPC

kreditt: Atom Computing

Av Rob Hays, administrerende direktør, Atom Computing og Kristen Pudenz, direktør for avanserte forskningsprogrammer, Atom Computing

Kvantedatabehandling vil definere det 21. århundre. Det er et én gang-i-en-generasjon, paradigmeskifte i beregningsytelse som muliggjør løsninger på problemer som nå anses som uløselige. Med quantum forventer vi å implementere nye typer fysiske verdenssimuleringer, biovitenskapelig forskning, maskinlæring og prosessoptimaliseringer for å bruke ressursene mer effektivt, styrke nasjonal sikkerhet og designe nye medikamenter og medisinske behandlinger.

USA har lenge ledet verden innen datateknologi og har allerede enorme verdier og talent innen kvantedatabehandling. Imidlertid er det veldig tidlig for kvante- og langsiktig global ledelse er langt fra sikret. Alle de ledende industrilandene har erklært kvantedatabehandling som en strategisk prioritet og bruker enorme ressurser på det. I følge a Rapport fra World Economic Forum, nådde offentlige investeringer i kvantedatabehandling 30 milliarder dollar i 2022 med Kina i spissen.

I dag har USA mer enn 100 kvantestartup-selskaper, verdens høyeste prosentandel av organisasjoner som tar i bruk kvantedatabehandling, og de fleste inngitte kvanterelaterte patenter. Dette pulserende kvanteøkosystemet ville ikke vært mulig uten støtten og ledelsen fra den amerikanske regjeringen, som har investert milliarder i FoU og arbeidsstyrkeutviklingsprogrammer. National Quantum Initiative Act (NQI), vedtatt i 2018, katalyserte den amerikanske kvanteindustrien og koordineringen mellom industri, akademia og myndigheter.

I løpet av de neste fem årene eller så forventes kvantedatabehandling å gå ut av den såkalte noisy intermediate-scale quantum (NISQ) prototype-æraen og gå inn i den kommersielle feiltolerante æraen – når systemene vil være robuste nok til å fungere kontinuerlig og levere nøyaktige resultater, låser opp enorm verdi på tvers av et bredt spekter av industrielle og statlige brukssaker. Vår voksende kvanteindustri trenger fortsatt sterk støtte fra den amerikanske regjeringen og partnerskap med private investeringer i denne kritiske overgangsperioden for å beholde en first-mover-fordel i dette fremvoksende markedet.

Her er hvordan USA kan opprettholde sin lederrolle innen kvantedatabehandling:

Øke offentlige midler. Ifølge McKinsey & Company, Kina har forpliktet 15.3 milliarder dollar i offentlige midler til kvanteberegning, åtte ganger mer enn USA og mer enn det dobbelte av EUs regjeringer. Kina har uttalt at de ikke kan miste neste generasjons databehandlingsledelse og falle bakpå, slik de gjorde i halvledere. Gitt disse innsatsene, trenger vi modige tiltak fra den amerikanske regjeringen for å lukke investeringsgapet i form av primærforskning, forskningsstipend til private partnere, bygging og kjøp av kvantedatabehandlingsplattformer for applikasjonsforskning, og utplassering av strategisk kapital for å finansiere lang, dyp - teknologiutviklingssykluser.

Diversifisert investering på tvers av kvantedatabehandlingsmodaliteter. Siden NQI ble etablert for fem år siden, har en ny bølge av teknologier, som nøytrale atomer og fotonikk, beveget seg i forkant av feltet med potensial til å skalere raskere. Disse modalitetene støttes ikke av gjeldende NQI-finansiering fordi de ikke ble etablert da midlene ble fordelt. Offentlig finansiering og støtte, inkludert den fornyede NQI, bør distribueres på tvers av et bredere sett av kvantedatabehandlingsmodaliteter for å støtte nye teknologiske utviklinger og øke sjansene våre for å opprettholde globalt lederskap. Vi har sett investeringer i nyere modaliteter fra individuelle offentlige etater, som f.eks DARPA gjennom sitt Underutforskede Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC)-programmet. Disse programmene er avgjørende for nye modaliteter.

Staten som partner og kunde. Det er avgjørende at den amerikanske regjeringen er en tidlig bruker og kunde av kvanteberegningssystemer og/eller -tjenester og bidrar til å bygge brukerbasen ved å oppmuntre byråer og forskere til å utforske og ta i bruk kvanteberegning. Kjøp av kvanteberegningstid eller -systemer ville mangedoble effekten av finansiering. Inntekter og den amerikanske regjeringens godkjenningsstempel tiltrekker seg ytterligere ventureinvesteringer i kvantedatabedrifter og tilbakemelding til forskningsøkosystemet, noe som gir teknologien ytterligere løft i applikasjonsutvikling og som et økosystem. Vi ser økt innsats på dette området med byråer som US Department of Energy, National Science Foundation og andre som utsteder flere kvanterelaterte finansieringsoppfordringer eller inkorporerer kvanteteknologier i bredere finansieringsmuligheter.

Sikre at PhD-talent blir i USA. Erfarne kvantefysikere på PhD-nivå er sjeldne, men avgjørende for å bringe kvantedataindustrien videre. Mange av disse doktorgradsstudentene blir for tiden utdannet ved amerikanske universiteter og selskaper, men sliter med visum- og immigrasjonsutfordringer selv om deres talenter og ferdigheter gagner vår nasjonale og økonomiske sikkerhet. Gunstig amerikansk eksportkontroll og immigrasjonspolitikk for å beholde knappe talenter er nødvendig. Disse ekspertene driver amerikansk innovasjon og visumstatusen deres bør ikke være i fare.

Oppstartsnæringens stemme i politikken. Mye av den kommersielle innovasjonen innen kvantedatabehandling kommer fra oppstartsbedrifter. Engasjement med representanter fra ledende oppstartsbedrifter vil bidra til bedre politikk. Nystartede gründere bør inviteres til å ha plass ved bordet i rådgivende utvalg, som f.eks National Quantum Initiative Advisory Committee, opprettet for å gi råd til presidenten og NSTC-underutvalget om NQI sammen med ledende akademiske forskere og regjeringens beslutningstakere

Prioriter kvantedatabehandling i regionale teknologiøkosystemer over hele landet. Arbeidsstyrkeutvikling, jobbskaping og samarbeid på tvers av organisasjoner er nødvendig for å bygge en bærekraftig kvantedatabehandlingsindustri i USA som kan overgå våre globale rivaler. Regionale økosystemer som består av samlokaliserte universiteter, forskningslaboratorier og selskaper er en velprøvd strategi for å fremme en god syklus av innovasjon. Disse samfunnene for kvanteinnovasjon har allerede dukket opp i USA, men vil kreve løpende finansiering og støtte fra alle myndighetsnivåer for å konkurrere i den globale økonomien.

Atom Computing bygger svært skalerbare, portbaserte kvantedatamaskiner med atomarrayer av optisk fanget nøytrale atomer, som gir forskere og selskaper mulighet til å oppnå enestående gjennombrudd.

1Kilde: Global Quantum Intelligence, LLC. 2023.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• EVM Finans. Unified Interface for desentralisert økonomi. Tilgang her.
• Quantum Media Group. IR/PR forsterket. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• kilde: https://insidehpc.com/2023/06/how-the-u-s-can-win-the-quantum-computing-race/