เหตุใดสหรัฐฯ จึงต้องการ 'ควอนตัมออพเพนไฮเมอร์' เพื่อเอาชนะจีนในการแข่งขันควอนตัม

เหตุใดสหรัฐฯ จึงต้องการ 'ควอนตัมออพเพนไฮเมอร์' เพื่อเอาชนะจีนในการแข่งขันควอนตัม

ดันแคนเอิร์ล, Chief Technology Officer ที่ คิวบิเต็กกล่าวว่า สหรัฐฯ จะชนะการแข่งขันควอนตัมได้ก็ต่อเมื่อมีโครงการควอนตัมที่ประสานกันภายใต้การนำที่เหนียวแน่น

ธงจีนและสหรัฐอเมริกาบนไมโครโปรเซสเซอร์
การแข่งขันอยู่บน ศักยภาพของเทคโนโลยีควอนตัมทำให้หลายประเทศรวมถึงสหรัฐอเมริกาและจีนสร้างโครงการควอนตัมระดับชาติของตนเอง (มารยาท: iStock/blackdovfx)

กลศาสตร์ควอนตัมมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงโลกเหนือจินตนาการอันสุดโต่งของเรา ในขณะที่มีความท้าทายมากมายที่ต้องเอาชนะให้ได้ เทคโนโลยีควอนตัม สัญญา เพื่อปฏิวัติหลายด้านของชีวิตตั้งแต่คอมพิวเตอร์และการเงินไปจนถึงการเข้ารหัสและการค้นคว้ายา ความเป็นไปได้ที่ไม่มีที่สิ้นสุดดังกล่าวทำให้หลายประเทศสร้างประเทศของตนเอง โปรแกรมควอนตัมระดับชาติ เพื่อความก้าวหน้าซึ่งได้รับการสนับสนุนจากหลายพันล้านดอลลาร์ ปอนด์ ยูโร หรือหยวน

ประเทศที่เป็นผู้นำในการแข่งขันเพื่อควบคุมพลังของเทคโนโลยีควอนตัมคือจีน ประเทศนี้ได้สร้างเครือข่ายใยแก้วนำแสงที่ปลอดภัยด้วยควอนตัมระยะทาง 2000 กม. และในปี 2017 ได้สาธิตการสื่อสารผ่านดาวเทียมที่ปลอดภัยด้วยควอนตัม ในปี 2019 และ 2020 การสาธิตของจีน “ข้อได้เปรียบควอนตัม” – เกณฑ์สำคัญบนเส้นทางสู่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอันทรงพลัง – เปิดเผยเพิ่มเติมถึงความซับซ้อนและความเร่งของโปรแกรมข้อมูลควอนตัม

ทั้งในแวดวงการเมืองและวิทยาศาสตร์ บางคนเพิกเฉยต่อความคืบหน้าล่าสุดของจีนอย่างรวดเร็ว ดูสิ่งพิมพ์ของจีนด้วยความสงสัย และกล่าวหาว่าจีนเป็น “เสือกระดาษ” แต่การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดของการวิจัยควอนตัมของจีนที่ตีพิมพ์เผยให้เห็นระดับของรายละเอียด ผลลัพธ์ และความร่วมมือกับนักวิจัยชาวตะวันตกที่แนะนำว่าเสือโคร่งมีฟัน ชาวจีนกำลังจัดลำดับความสำคัญและครอบงำพื้นที่ควอนตัมด้วยความตั้งใจที่จะชนะการแข่งขันด้านเทคโนโลยีนี้

ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของจีนนั้นน่าเป็นห่วงยิ่งขึ้นสำหรับสหรัฐฯ เมื่อมีคนมองว่าอเมริกานำหน้าจีนในด้านเทคโนโลยีควอนตัมในช่วงเปลี่ยนศตวรรษ การกลับรายการนี้มีสาเหตุมาจากการลดเงินทุนของรัฐบาลกลางสหรัฐสำหรับการวิจัยควอนตัมระหว่างปี 2005 ถึง 2015

อย่างไรก็ตาม คำอธิบายนี้ขยายความความล้มเหลวของสหรัฐฯ มากเกินไป และไม่ได้ให้เครดิตจีนสำหรับความก้าวหน้าของตนเอง สถานการณ์ดังกล่าวเป็นที่น่าเสียใจในสหรัฐอเมริกาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ด้วยความกังวลตั้งแต่จีนพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถถอดรหัสรหัสที่ปลอดภัยที่สุดของเรา ไปจนถึงความสามารถทางทหารและอุตสาหกรรมขั้นสูงของจีนที่แซงหน้าเราอย่างมาก

ด้วยความมุ่งมั่นและความก้าวหน้าที่มั่นคงของจีน การสนทนาในสหรัฐฯ จึงต้องหันไปถามคำถามที่จริงจังเกี่ยวกับระดับความมุ่งมั่นของเรา และเกี่ยวกับความจำเป็นในการสร้างลำดับเวลาสำหรับการเร่งโครงการควอนตัมของสหรัฐฯ การอภิปรายดังกล่าวต้องมุ่งเน้นไปที่การป้องกันระยะใกล้ การมีส่วนร่วมของอุตสาหกรรม และการดำเนินนโยบายที่ตอบคำถามโดยตรง: สหรัฐฯ จะตามทัน – และแซงหน้า – จีนในการแข่งขันควอนตัมได้อย่างไร

“ควอนตัมซาร์”

ในปี 2019 สหรัฐฯ ให้เงินสนับสนุน 1.3 พันล้านดอลลาร์จากรัฐบาลกลางเป็นเวลา XNUMX ปีสำหรับการวิจัยและพัฒนาควอนตัม เงินส่วนใหญ่ไปที่ห้องทดลองระดับชาติและมหาวิทยาลัยวิชาการเพื่อทำการวิจัย พัฒนาหลักสูตรควอนตัมใหม่ สร้างห้องทดสอบควอนตัม และเพิ่มจำนวนพนักงานควอนตัม ในทางกลับกัน ห้องปฏิบัติการและมหาวิทยาลัยระดับชาติเหล่านี้คาดว่าจะมีส่วนร่วมกับพันธมิตรทางอุตสาหกรรมเพื่อส่งเสริมอุตสาหกรรมควอนตัมของสหรัฐฯ ด้วยการเข้าถึงการลงทุนภาคเอกชนที่นำไปสู่การทำการค้า

น่าเสียดายที่กลยุทธ์นี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่มีข้อบกพร่องสามประการ ซึ่งทั้งหมดเกี่ยวข้องกับเวลา ประการแรก เรามีกลยุทธ์ “ปล่อยให้ดอกไม้บาน 100 ดอก” ซึ่งถือว่าสหรัฐฯ มีเวลาเหลือเฟือในการสำรวจ เติบโต และตัดเส้นทางที่ไม่เกิดผลออกจากโซลูชันควอนตัมที่มีอยู่มากมาย

ประการที่สอง สันนิษฐานว่าห้องปฏิบัติการแห่งชาติของประเทศและองค์กรวิชาการอิสระจะพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมให้ก้าวหน้าทัดเทียมหรือเหนือกว่าคู่แข่งของจีน และประการที่สาม ต้องใช้เงินลงทุนส่วนตัวหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อเปลี่ยนการวิจัยไปสู่โซลูชันที่เติบโตเต็มที่และขับเคลื่อนโดยตลาด

ในทางกลับกัน โปรแกรมควอนตัมของจีนนั้นนำโดยนักฟิสิกส์ควอนตัม เจียนเว่ยปาน และบริหารงานโดยกลุ่มนักวิชาการ รัฐบาล และพันธมิตรในอุตสาหกรรมที่มีการประสานงานอย่างเหนียวแน่น โครงการนี้ได้รับทรัพยากรอย่างดี โดยมีงบประมาณประจำปีประมาณหลายพันล้านดอลลาร์ และได้รับการสนับสนุนอย่างเต็มที่จากพรรคคอมมิวนิสต์จีน การแข่งขันควอนตัมของสหรัฐฯ กับจีนอาจเทียบได้กับการแข่งขันเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์ในทศวรรษที่ 1940

มีความพยายามในช่วงเวลาสงบสุขที่ผ่านมาไม่กี่แห่งที่ตรงกับความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และความเร่งด่วนที่เกี่ยวข้องกับการนำไปสู่ยุคควอนตัม

เพื่อตามจับชาวเยอรมัน สหรัฐฯ ได้สร้างโครงการแมนฮัตตันที่รัฐบาล นักวิชาการ และพันธมิตรในอุตสาหกรรมทำงานร่วมกันภายใต้การนำของโรเบิร์ต ออพเพนไฮเมอร์ เขาประสบความสำเร็จในการนำทาง R&D นิวเคลียร์ขั้นพื้นฐานและความก้าวหน้าทางวิศวกรรมที่จำเป็นเพื่อให้แซงหน้าเยอรมัน

Oppenheimer เข้าใจความเร่งด่วนของสถานการณ์ ควบคู่ไปกับความซับซ้อนของเทคโนโลยีและความท้าทายในการประสานงานด้านวิศวกรรมเฉพาะทางและบุคลากรทางวิทยาศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพ เขาเป็นผู้ควบคุมวงดนตรีวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่ โดยมีนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่เก่งที่สุดของประเทศเป็นผู้บรรเลง

ออพเพนไฮเมอร์ของเราอยู่ที่ไหนสำหรับการแข่งขันเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมในปัจจุบัน โครงการควอนตัมเริ่มต้นเมื่อใด สถาบันและนักวิจัยของสหรัฐฯ อยู่ในกลุ่มที่ดีที่สุดในโลก แต่หากไม่มีโปรแกรมการประสานงานภายใต้การนำที่เหนียวแน่น เราจะยังคงอยู่ภายใต้ร่มเงาของจีน

หากสหรัฐฯ จะประสบความสำเร็จในการแซงหน้าจีน สหรัฐฯ จะต้องดำเนินกลยุทธ์ที่คล่องตัวและบรรจบกันโดยประสานกับ "ควอนตัมซาร์" ที่มีความรู้ด้านเทคนิคและมีทักษะทางโปรแกรม บุคคลนี้ต้องมีดุลยพินิจในการชี้นำและแจกจ่ายเงินทุน R&D ที่สำคัญและยั่งยืนแก่องค์กรภาครัฐและเอกชนทั่วประเทศ

พวกเขาต้องดูแลการเลือกแนวทางทางเทคนิคและแนวทางแก้ไขต่างๆ อย่างรอบคอบแต่รวดเร็ว ซาร์ต้องกำหนดและดำเนินกลยุทธ์ที่จัดลำดับความสำคัญของการติดตั้งใช้งานอย่างรวดเร็วของโซลูชันควอนตัมในระยะสั้น และใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่จากพันธมิตรทางอุตสาหกรรมที่ก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและเป็นเอกลักษณ์ของประเทศ

นี่ไม่ใช่ความสำเร็จเล็กๆ น้อยๆ และมีความพยายามในช่วงเวลาสงบสุขที่ผ่านมาเพียงไม่กี่ครั้งที่ตรงกับความสำคัญทางวิทยาศาสตร์และความเร่งด่วนที่เกี่ยวข้องกับการนำไปสู่ยุคควอนตัม แต่หากสหรัฐฯ ต้องเผชิญความท้าทายอย่างร้ายแรงต่อความพยายามด้านควอนตัมของจีนที่เร่งตัวขึ้นอย่างรวดเร็ว สหรัฐฯ จะต้องดำเนินกลยุทธ์ใหม่ที่ยอมรับการปิดหน้าต่างแห่งโอกาสของประเทศ และความต้องการกลยุทธ์เชิงเทคนิคและเชิงองค์กรมากขึ้น

สหรัฐฯ ต้องรีบยกระดับการสนทนาระดับชาติจากการหารือที่เน้นเทคโนโลยีเป็นศูนย์กลางไปสู่การสนทนาที่เน้นเรื่องเวลาและความท้าทายขององค์กรในการเร่งความคืบหน้าสำหรับโครงการควอนตัมของประเทศ

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์