Jak Stany Zjednoczone mogą wygrać wyścig obliczeń kwantowych — analiza wiadomości na temat obliczeń o dużej wydajności

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

Jak Stany Zjednoczone mogą wygrać wyścig obliczeń kwantowych — analiza wiadomości na temat obliczeń o dużej wydajności | insideHPC PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

źródło: Atom Computing

Rob Hays, dyrektor generalny Atom Computing i Kristen Pudenz, dyrektor zaawansowanych programów badawczych, Atom Computing

Obliczenia kwantowe zdefiniują XXI wiek. Jest to zmiana paradygmatu w wydajności obliczeniowej, która zdarza się raz na generację, umożliwiając rozwiązanie problemów, które obecnie uważa się za trudne do rozwiązania. Dzięki kwantowi spodziewamy się wdrożyć nowe rodzaje symulacji świata fizycznego, badania nauk przyrodniczych, uczenie maszynowe i optymalizacje procesów, aby efektywniej wykorzystywać zasoby, wzmacniać bezpieczeństwo narodowe oraz opracowywać nowe leki i metody leczenia.

Stany Zjednoczone od dawna przodują na świecie w technologiach komputerowych i już mają ogromne zasoby i talent w dziedzinie komputerów kwantowych. Jednak jest to bardzo wczesne dni dla technologii kwantowych, a długoterminowe przywództwo na świecie jest dalekie od pewności. Wszystkie wiodące kraje uprzemysłowione zadeklarowały, że przetwarzanie kwantowe jest strategicznym priorytetem i przeznaczają na to ogromne środki. Według Raport Światowego Forum Ekonomicznego, publiczne inwestycje w komputery kwantowe osiągnęły 30 miliardów dolarów w 2022 r., a prym wiodą Chiny.

Dziś Stany Zjednoczone mają ponad 100 start-upów kwantowych, najwyższy na świecie odsetek organizacje wdrażające obliczenia kwantowei większość zgłoszonych patentów związanych z kwantami. Ten tętniący życiem ekosystem kwantowy nie byłby możliwy bez wsparcia i przywództwa rządu USA, który zainwestował miliardy w programy badawczo-rozwojowe i rozwoju siły roboczej. Ustawa National Quantum Initiative Act (NQI), uchwalona w 2018 r., skutecznie przyspieszyła rozwój amerykańskiego przemysłu kwantowego i koordynację między przemysłem, środowiskiem akademickim i rządem.

Oczekuje się, że w ciągu najbliższych pięciu lat komputery kwantowe opuszczą tak zwaną erę hałaśliwych prototypów kwantowych o średniej skali (NISQ) i wejdą w erę komercyjnej tolerancji na awarie – kiedy systemy będą wystarczająco solidne, aby działać nieprzerwanie i dostarczać dokładnych wyników, odblokowując ogromną wartość w szerokim zakresie zastosowań przemysłowych i rządowych. Nasz rozwijający się przemysł kwantowy potrzebuje ciągłego silnego wsparcia ze strony rządu USA i partnerstwa z prywatnymi inwestycjami w tym krytycznym okresie przejściowym, aby zachować przewagę pierwszego gracza na tym wschodzącym rynku.

Oto jak Stany Zjednoczone mogą utrzymać swoją wiodącą rolę w komputerach kwantowych:

Zwiększyć finansowanie publiczne, Według Firma McKinsey & Company z Chin przeznaczyła 15.3 miliarda dolarów z funduszy publicznych na obliczenia kwantowe, osiem razy więcej niż Stany Zjednoczone i ponad dwukrotnie więcej niż rządy Unii Europejskiej. Chiny oświadczyły, że nie mogą stracić kolejnego pokolenia przywództwa w dziedzinie informatyki i pozostać w tyle, jak to miało miejsce w przypadku półprzewodników. Biorąc pod uwagę te stawki, potrzebujemy odważnych działań ze strony rządu Stanów Zjednoczonych, aby zlikwidować lukę inwestycyjną w postaci badań podstawowych, grantów badawczych dla partnerów prywatnych, budowy i zakupu kwantowych platform obliczeniowych do badań zastosowań oraz wykorzystania kapitału strategicznego w celu finansowania długich, głębokich -cykle rozwoju technologii.

Zróżnicowane inwestycje w różne metody obliczeń kwantowych. Od czasu ustanowienia NQI pięć lat temu nowa fala technologii, takich jak neutralne atomy i fotonika, przesunęła się na pierwszy plan w tej dziedzinie z potencjałem szybszego skalowania. Te tryby nie są wspierane przez obecne finansowanie NQI, ponieważ nie zostały ustanowione, gdy fundusze były dystrybuowane. Finansowanie i wsparcie publiczne, w tym odnowiona NQI, powinny być rozdzielane na szerszy zestaw metod obliczeń kwantowych, aby wspierać nowe zmiany technologiczne i zwiększać nasze szanse na utrzymanie światowego przywództwa. Widzieliśmy inwestycje w nowsze metody przez poszczególne agencje rządowe, takie jak DARPA poprzez swój program Underexplored Systems for Utility-Scale Quantum Computing (US2QC). Programy te są niezbędne dla pojawiających się modalności.

Rząd jako partner i klient. Niezwykle ważne jest, aby rząd Stanów Zjednoczonych był wczesnym użytkownikiem i klientem systemów i/lub usług obliczeń kwantowych oraz pomagał w budowaniu bazy użytkowników poprzez zachęcanie agencji i badaczy do badania i wdrażania obliczeń kwantowych. Zakup czasu lub systemów do obliczeń kwantowych zwielokrotniłby efekty finansowania. Przychody i pieczęć aprobaty rządu USA przyciągają dalsze inwestycje typu venture w firmy zajmujące się komputerami kwantowymi i informacje zwrotne do ekosystemu badawczego, zapewniając technologii dalsze przyspieszenie w rozwoju aplikacji i jako ekosystem. Widzimy wzmożone wysiłki w tej dziedzinie, a agencje takie jak Departament Energii Stanów Zjednoczonych, Narodowa Fundacja Nauki i inne wydają więcej wezwań do finansowania związanych z kwantami lub włączają technologie kwantowe do szerszych możliwości finansowania.

Zapewnienie pobytu talentów ze stopniem doktora w Stanach Zjednoczonych. Doświadczeni fizycy kwantowi z tytułem doktora są rzadkością, ale są niezbędni do rozwoju przemysłu komputerów kwantowych. Wielu z tych doktorów jest obecnie szkolonych na amerykańskich uniwersytetach iw firmach, ale zmagają się z wyzwaniami wizowymi i imigracyjnymi, mimo że ich talenty i umiejętności służą naszemu bezpieczeństwu narodowemu i ekonomicznemu. Konieczna jest korzystna polityka kontroli eksportu i imigracji Stanów Zjednoczonych w celu zatrzymania rzadkich talentów. Ci eksperci napędzają amerykańskie innowacje, a ich status wizowy nie powinien być zagrożony.

Głos branży start-upów w polityce. Wiele komercyjnych innowacji w komputerach kwantowych pochodzi od firm rozpoczynających działalność. Współpraca z przedstawicielami wiodących start-upów przyczyni się do stworzenia lepszych polityk. Założycieli start-upów należy zapraszać do zasiadania przy stole w komitetach doradczych, np Komitet Doradczy Narodowej Inicjatywy Kwantowej, powołana w celu doradzania Prezydentowi i Podkomisji NSTC w sprawie NQI wraz z czołowymi naukowcami akademickimi i decydentami rządowymi

Nadaj priorytet komputerom kwantowym w regionalnych ekosystemach technologicznych w całym kraju. Rozwój siły roboczej, tworzenie miejsc pracy i współpraca między organizacjami są niezbędne do zbudowania zrównoważonego przemysłu komputerów kwantowych w USA, który może wyprzedzić naszych globalnych rywali. Regionalne ekosystemy składające się z kolokowanych uniwersytetów, laboratoriów badawczych i firm to sprawdzona strategia wspierania pozytywnego cyklu innowacji. Te społeczności zajmujące się innowacjami kwantowymi pojawiły się już w Stanach Zjednoczonych, ale będą wymagać stałego finansowania i wsparcia ze strony wszystkich szczebli rządowych, aby konkurować w gospodarce światowej.

Atom Computing buduje wysoce skalowalne, oparte na bramkach komputery kwantowe z macierzami atomowymi optycznie uwięzionych neutralnych atomów, umożliwiając naukowcom i firmom osiąganie bezprecedensowych przełomów.

1Źródło: Globalna inteligencja kwantowa, LLC. 2023.