Kwantowa przyszłość Afryki oferuje latarnię nadziei – Świat Fizyki

Kwantowa przyszłość Afryki oferuje latarnię nadziei – Świat Fizyki

Znacznik czasu: 1 kwietnia 2024 10:00

Farai Mazhandu i Mhlambululi Mafu argumentują, że technologie kwantowe mogą pomóc wpchnąć kontynent w nową erę

<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="Spotkanie Około 120 uczestników spotkało się w grudniu 2019 r. w Qiskit Camp Africa w Pilanesberg w Republice Południowej Afryki na kwantowym hackatonie. (CC BY-ND IBM Research)”>
Sześć osób w klasie siedzi i stoi wokół laptopa
Spotkanie Około 120 uczestników spotkało się w grudniu 2019 r. w Qiskit Camp Africa w Pilanesberg w Republice Południowej Afryki na kwantowym hackatonie. (CC BY-ND IBM Research)

Afryka stoi u progu transformacji kwantowej. Mając młodą, cyfrowo natywną populację i rosnącą siłę roboczą kwantową, kontynent jest gotowy skorzystać z nadchodzącej „drugiej rewolucji kwantowej”. Nie możemy sobie pozwolić na przegapienie. W końcu roczne globalne inwestycje w obliczenia kwantowe przekroczyły już 30 miliardów dolarów i oczekuje się, że w ciągu najbliższych 450–850 lat osiągną poziom 15–30 miliardów dolarów.

Afryka czyni stałe postępy w realizacji tych celów, a kraje na całym kontynencie realizują inicjatywy w zakresie kariery zawodowej mające na celu budowanie siły roboczej przygotowanej na kwantowe zmiany, takie jak Jedna Kwantowa Afryka, QŚwiat i Skok Kwantowy w Afryce (QLA). Specjalne sesje kwantowe odbywały się także podczas corocznych wydarzeń, takich jak Konferencja Centrum Obliczeń Wielkiej Skali w Republice Południowej Afryki, Sympozjum na temat Emerging Technology na Narodowym Uniwersytecie Nauki i Technologii w Zimbabwe oraz Konferencja Quantum Maroko sponsorowana przez NATO.

Wzrósł także dorobek naukowy afrykańskich badaczy w dziedzinach związanych z kwantami, zwłaszcza w ciągu ostatniej dekady. Na przykład w 2011 r. badacze z Republiki Południowej Afryki opublikowali około 50 artykułów z tej dziedziny – ale roczna suma wynosi obecnie około 200.

Wiele działań w Afryce koncentruje się na obliczeniach kwantowych. Na przykład Uniwersytet Nauki i Technologii Kwame Nkrumah w Ghanie zorganizował niedawno warsztaty na temat wspierany przez IBM. Potem jest Kwantowa misja – pięciotygodniowe szkolenie online z podstaw obliczeń kwantowych. Prowadzony przez QLA, Afrykański Instytut Nauk Matematycznych, Uniwersytet w Amsterdamie i QuSoft, pomaga kształcić kolejne pokolenie pionierów kwantowych.

Połączenia Inicjatywa w dziedzinie technologii kwantowej w Republice Południowej AfrykiW międzyczasie współpracuje z firmami i instytucjami – w tym IBM, Międzynarodowym Centrum Fizyki Teoretycznej Abdusa Salama i laboratorium fizyki cząstek elementarnych CERN – w celu wspierania przemysłu kwantowego w kraju. Platformy takie jak komputery kwantowe IBM-Q w chmurze, zarządzane przez Uniwersytet Wits w Johannesburgu w Republice Południowej Afryki, dały społeczności tak potrzebny impuls. IBM i inni giganci branżowi, tacy jak Google, Microsoft, NVIDIA, D-Wave i Amazon również zapewniają naukowcom dostęp do symulacji kwantowej i narzędzi sprzętowych.

Skupisko talentów

Pomimo tych pozytywnych przykładów nadal pozostaje wiele do zrobienia, aby zwiększyć potencjał Afryki w zakresie technologii kwantowej. Uważamy jednak, że będzie to warte wysiłku, ponieważ taka praca może pomóc Afryce pokonać wiele stojących przed nią wyzwań i zbudować zrównoważoną przyszłość. Jest to niezwykle istotne, biorąc pod uwagę fakt, że około 600 milionów Afrykanów nie ma dostępu do energii elektrycznej, co hamuje wzrost gospodarczy, edukację i opiekę zdrowotną.

Na przykład obliczenia kwantowe mogą przekształcić produkcję amoniaku, pomagając w odkryciu bardziej wydajnych katalizatorów, co jest kamieniem węgielnym produkcji nawozów. Zmniejszenie zużycia energii i kosztów produkcji żywności może zwiększyć konkurencyjność i usprawnić procesy rolnicze, które prowadzą do poprawy produkcji żywności. Takie postępy mogłyby pomóc w wyeliminowaniu ubóstwa i głodu, zapewniając jednocześnie przystępną cenowo i czystą energię.

Afryka dysponuje nie tylko ogromną pulą niewykorzystanych talentów, ale także obfitymi zasobami naturalnymi, w szczególności pierwiastkami ziem rzadkich, które odkryto na kontynencie i będą miały kluczowe znaczenie dla technologii kwantowych. Pierwiastki ziem rzadkich na Madagaskarze, w Republice Południowej Afryki, Burundi, Demokratycznej Republice Konga i Namibii będą miały kluczowe znaczenie dla produkcji sprzętu kwantowego i podkreślą potencjał Afryki w zakresie znaczącego wpływu na rozwój obliczeń kwantowych. Dzielenie się własnością intelektualną i rozwijanie ram współpracy pomoże poszerzyć cele gospodarcze i społeczne oraz zmniejszyć nierówności.

Porywająca narracja

Kwantowa podróż Afryki, wspierana przez platformy współpracy, takie jak Afrykańskie Konsorcjum Kwantowe, ma na celu zwiększenie przydatności technologii kwantowej i zacieśnienie współpracy na całym kontynencie. Istnieje ogromny potencjał – nie tylko w obliczeniach kwantowych, ale także w komunikacji kwantowej, symulacji, metrologii i wykrywaniu.

Wierzymy, że dzięki transferowi technologii, niezależnemu potencjałowi naukowemu i dobrej edukacji Afryka może stworzyć partnerstwa, które zaowocują całym ekosystemem start-upów kwantowych. Poprawi innowacyjność i infrastrukturę, a także poprawi wzrost gospodarczy Afryki dzięki gospodarce opartej na wiedzy i technologiach cyfrowych.

Niezbędne będzie uczenie się od liderów technologii kwantowych, takich jak Chiny, Europa, Singapur i USA. Praktyczne obliczenia kwantowe są jeszcze odległą perspektywą, ale kwantowa przyszłość Afryki jest światełkiem nadziei, obiecującym wepchnięcie kontynentu w erę innowacji i dobrobytu. Wierzymy, że Afryka może osiągnąć awangardę wiedzy w zakresie technologii kwantowych, jednocześnie rozwiązując niektóre ze swoich wielkich wyzwań.

Łatwiej to powiedzieć niż zrobić, ale dzięki planowaniu, współpracy ze społecznością międzynarodową i niezachwianemu zaangażowaniu w edukację i rozwój siły roboczej jesteśmy przekonani, że Afryka może przyczynić się do globalnej rewolucji kwantowej. Jesteśmy pewni, że odegra kluczową rolę w kształtowaniu przyszłości nauki, technologii i innowacji na kontynencie i poza nim.

Znak czasu:

Więcej z Świat Fizyki