Dlaczego Stany Zjednoczone potrzebują „kwantowego Oppenheimera”, aby pokonać Chiny w wyścigu kwantowym

Mechanika kwantowa ma potencjał, aby zmienić świat poza naszą najśmielszą wyobraźnią. Chociaż istnieje wiele wyzwań, które należy najpierw pokonać, technologia kwantowa obiecuje zrewolucjonizować wiele dziedzin życia, od informatyki i finansów po kryptografię i odkrywanie leków. Takie nieskończone możliwości skłoniły wiele krajów do stworzenia własnych krajowe programy kwantowe przyspieszenie postępu, które są wspierane przez miliardy dolarów, funtów, euro lub juanów.

Krajem wiodącym w wyścigu o wykorzystanie mocy technologii kwantowych są Chiny. Kraj zbudował zabezpieczoną kwantowo sieć światłowodową o długości 2000 km, a w 2017 r. zademonstrował łączność satelitarną zabezpieczoną kwantowo. W latach 2019 i 2020 chińska demonstracja „przewaga kwantowa” – krytyczny próg na drodze do potężnych komputerów kwantowych – dodatkowo ujawniło wyrafinowanie i przyspieszenie programu informacji kwantowej.

Zarówno w kręgach politycznych, jak i naukowych, niektórzy szybko lekceważą niedawny postęp Chin, sceptycznie podchodząc do chińskich publikacji i twierdząc, że kraj ten jest „papierowym tygrysem”. Jednak bliższa analiza opublikowanych chińskich badań kwantowych ujawnia poziom szczegółowości, wyników i współpracy z zachodnimi badaczami, które sugerują, że tygrys ma zęby. Chińczycy rzeczywiście priorytetowo traktują przestrzeń kwantową i ją dominują, a ich zamiarem jest wygranie tego wyścigu technologicznego.

Szybki postęp Chin jest jeszcze bardziej niepokojący dla Stanów Zjednoczonych, jeśli weźmie się pod uwagę, że Ameryka znacznie wyprzedziła Chiny w technologii kwantowej na przełomie wieków. Odwrócenie to przypisano zmniejszeniu funduszy federalnych Stanów Zjednoczonych na badania kwantowe w latach 2005–2015.

Jednak to wyjaśnienie nadmiernie upraszcza niepowodzenia Stanów Zjednoczonych i nie przyznaje Chinom uznania za ich własne postępy. Nieuchronnie nad sytuacją ubolewają Stany Zjednoczone, wyrażając obawy począwszy od opracowania przez Chiny komputera kwantowego zdolnego do złamania naszych najbezpieczniejszych kodów po zaawansowane chińskie zdolności wojskowe i przemysłowe, które znacznie przewyższają nasze własne.

Biorąc pod uwagę stałe zaangażowanie i postęp Chin, rozmowa w USA musi teraz skierować się na zadawanie poważnych pytań o poziom naszego zaangażowania i potrzebę stworzenia harmonogramu przyspieszenia amerykańskiego programu kwantowego. Takie dyskusje muszą koncentrować się na krótkoterminowej obronności, udziale przemysłu i działaniach politycznych, które bezpośrednio odnoszą się do pytania: w jaki sposób Stany Zjednoczone mogą dogonić – i wyprzedzić – Chiny w wyścigu kwantowym?

„Kwantowy car”

W 2019 r. Stany Zjednoczone zatwierdziły finansowanie federalne o wartości 1.3 miliarda dolarów w ciągu pięciu lat na badania i rozwój kwantowy. Większość pieniędzy trafia do laboratoriów krajowych i uniwersytetów akademickich na badania, opracowywanie nowych programów nauczania kwantowych, budowę stanowisk do testów kwantowych i zwiększanie siły roboczej kwantowej. Oczekuje się z kolei, że te krajowe laboratoria i uniwersytety zaangażują partnerów branżowych w celu wspierania amerykańskiego przemysłu kwantowego z dostępem do prywatnych inwestycji prowadzących do komercjalizacji.

Niestety, strategia ta opiera się na trzech błędnych założeniach – wszystkie związane z czasem. Po pierwsze, mamy strategię „niech rozkwitnie 100 kwiatów”, która zakłada, że ​​Stany Zjednoczone mają wystarczająco dużo czasu na zbadanie, dojrzewanie, a następnie wycięcie bezowocnych ścieżek z różnorodnego róg obfitości rozwiązań kwantowych.

Po drugie, zakłada, że ​​krajowe laboratoria i niezależne organizacje akademickie będą rozwijać technologię kwantową w tempie dorównującym, a nawet przewyższającym chińskich konkurentów. Po trzecie, zakłada inwestycje prywatne o wartości miliardów dolarów w celu przekształcenia badań w dojrzałe rozwiązania rynkowe.

Natomiast chiński program kwantowy jest prowadzony przez fizyka kwantowego Pan Jian-Wei i jest zarządzany przez ściśle skoordynowaną grupę partnerów akademickich, rządowych i przemysłowych. Program dysponuje odpowiednimi zasobami, a jego roczny budżet szacuje się na miliardy dolarów i ma pełne wsparcie Komunistycznej Partii Chin. Kwantowy wyścig Stanów Zjednoczonych z Chinami można w pewnym sensie porównać do wyścigu o rozwój technologii nuklearnej w latach czterdziestych XX wieku.

W przeszłości niewiele było wysiłków na rzecz pokoju, które dorównywały naukowej skali i pilności związanej z zapoczątkowaniem ery kwantowej

Aby złapać Niemców, Stany Zjednoczone stworzyły Projekt Manhattan, w ramach którego partnerzy rządowi, akademiccy i przemysłowi pracowali głównie pod przewodnictwem Roberta Oppenheimera. Z powodzeniem kierował podstawowymi postępami w dziedzinie badań i rozwoju oraz inżynierii nuklearnej, niezbędnymi do wyprzedzenia Niemców.

Oppenheimer rozumiał pilność sytuacji, zawiłości technologii i wyzwania związane ze skuteczną koordynacją wyspecjalizowanej siły roboczej inżynieryjnej i naukowej. Był dyrygentem dużej orkiestry naukowej, której muzykami byli najlepsi w kraju naukowcy i inżynierowie.

Gdzie jest nasz Oppenheimer na dzisiejszą rywalizację o rozwój technologii kwantowej? Kiedy rozpoczyna się projekt kwantowy? Amerykańskie instytucje i badacze należą do najlepszych na świecie, ale bez skoordynowanego programu pod spójnym przywództwem pozostaniemy w cieniu Chin.

Jeśli USA mają odnieść sukces w wyprzedzeniu Chin, muszą wdrożyć usprawnioną, zbieżną strategię, skoordynowaną wokół „cara kwantowego” posiadającego wiedzę techniczną i umiejętności programistyczne. Osoba ta musi mieć swobodę kierowania i dystrybucji znacznych, trwałych środków na badania i rozwój wśród organizacji publicznych i prywatnych w całym kraju.

Muszą nadzorować wybór różnych podejść i rozwiązań technicznych w sposób ostrożny, ale szybki. Car musi sformułować i wdrożyć strategię, która priorytetowo traktuje szybkie wdrożenie krótkoterminowych rozwiązań kwantowych i w pełni wykorzystuje unikalnych, zaawansowanych technologicznie partnerów przemysłowych kraju.

Kwantowa rywalizacja między USA a Chinami tworzy szkodliwe bariery dla postępu

To niemały wyczyn i niewiele jest w przeszłości wysiłków podejmowanych w czasie pokoju, które dorównują naukowej skali i pilności związanej z zapoczątkowaniem ery kwantowej. Jeśli jednak Stany Zjednoczone mają stawić czoła poważnie przyspieszającemu chińskiemu wysiłkowi kwantowemu, muszą wdrożyć nową strategię, która uwzględnia zamykające się okno możliwości dla tego kraju oraz potrzebę strategii bardziej skoncentrowanej pod względem technicznym i organizacyjnym.

Stany Zjednoczone muszą pilnie przenieść dyskusję narodową z dyskusji technocentrycznej do dyskusji skupiającej się na harmonogramie i wyzwaniach organizacyjnych związanych z przyspieszeniem postępu w zakresie narodowego programu kwantowego.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/why-the-us-needs-a-quantum-oppenheimer-to-beat-china-in-the-quantum-race/