Kuantum yeniliği: Stratejik odaklanma teknoloji yol haritasını nasıl hızlandırabilir? - Fizik Dünyası

Kuantum yeniliği: Stratejik odaklanma teknoloji yol haritasını nasıl hızlandırabilir? - Fizik Dünyası

Zaman Damgası: 26 Ocak 2024 5:15

ABD Kuantum Ekonomik Kalkınma Konsorsiyumunun (QED-C) misyonu, sağlam bir kuantum tabanlı endüstri ve tedarik zincirini mümkün kılmak ve büyütmektir. Yönetici müdür Celia Merzbacher Hamish Johnston'a QED-C'nin hükümet, araştırma ve endüstri arasındaki işbirliğini teşvik ederek kuantumla ilgili teknolojiler ve iş gücü kapasitesindeki boşlukları nasıl giderdiğini anlatıyor

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="Ağ lideri Celia Merzbacher, SRI International tarafından yönetilen, endüstri odaklı bir konsorsiyum olan QED-C'nin genel müdürüdür. Endüstriyi, akademiyi, hükümeti ve diğer paydaşları temsil eden çeşitli üyeliklerle QED-C, kuantum Ar-Ge'yi, teknoloji inovasyonunu ve ticari fırsatları hızlandırmayı amaçlıyor. (Nezaket: QED-C)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>Celia Merzbacher
Ağ lideri Celia Merzbacher, SRI International tarafından yönetilen, endüstri odaklı bir konsorsiyum olan QED-C'nin genel müdürüdür. Endüstriyi, akademiyi, hükümeti ve diğer paydaşları temsil eden çeşitli üyeliklerle QED-C, kuantum Ar-Ge'yi, teknoloji inovasyonunu ve ticari fırsatları hızlandırmayı amaçlıyor. (Nezaket: QED-C)

ABD ve diğer ülkelerin kuantum bilimi ve teknolojisine yönelik ulusal bir stratejiye sahip olması neden önemlidir?

Kuantum algılama, kuantum ağ oluşturma ve kuantum hesaplama teknolojileri, ulusal güvenliğin iyileştirilmesinin yanı sıra uzun vadeli ekonomik ve toplumsal etkiler açısından da önemli umut vaat ediyor. Ancak bu alan, teknoloji gelişimi açısından hâlâ nispeten erken bir aşamadadır. Temel bilimlerde ilerleme sağlanmasına açık bir ihtiyaç var ve bu faaliyet esasen hükümet finansmanıyla destekleniyor. Şunu da belirtmekte fayda var ki kuantum benim "çok-tipli" bir çaba olarak adlandırdığım şeydir. Çok disiplinli, çok kurumlu (hükümet desteği açısından), çok sektörlü ve çok ulusludur.  Böylelikle geniş bir araştırma portföyüne yapılan stratejik, kesişen ve koordineli yatırımlar yoluyla ilerleme hızlandırılacaktır. 

Ülkeler ulusal güvenlik gerekliliklerini kuantum teknolojisinde uluslararası işbirliği ve küresel tedarik zincirleri ihtiyacıyla nasıl dengelemelidir?

Belirli hassas kuantum kullanım durumlarında bilgi akışının kontrol edilmesinde ulusal çıkarların bir rol oynaması anlaşılabilir bir durumdur; ancak sonuçta herhangi bir kısıtlamanın dikkatli bir şekilde ve benzer düşüncelere sahip ülkeler arasında ortaklık içinde uygulanması gerekir. Şu anda aşırı kısıtlayıcı olmak için erken gibi geliyor. Dünyanın her yerindeki mükemmeliyet merkezleri arasında çok disiplinli işbirliğini teşvik etmek için bilginin, Ar-Ge fırsatlarının ve bilim/mühendislik yeteneğinin açık paylaşımının gerekliliği konusunda geniş bir anlayış mevcuttur.

ABD'nin kuantum bilimi ve teknolojisindeki mevcut çabası ne kadar iyi konumlandırılmış?

Girdi perspektifinden bakıldığında, ABD'nin 2022 yılı için kuantum Ar-Ge'sine yaptığı devlet yatırımının yaklaşık 900 milyon dolar civarında olduğu ve hükümet ve özel sektör genelinde kuantum için yıllık toplam küresel harcamanın yaklaşık 30 milyar dolar olduğu tahmin edilen ABD'nin iyi durumda olduğu görülüyor. Çıktılar açısından da ABD, Çin'le birlikte en çok alıntı yapılan, yüksek etkili bilimsel yayınlara sahip ülke olarak rekabetçi bir şekilde şekilleniyor.

Çok fazla abartılı reklamın kuantum endüstrisinin itibarına zarar verme tehlikesi var mı?

Bu önemli bir sorudur ve sıklıkla ortaya çıkan bir sorudur. Kamu ve özel sektör yatırımlarının giderek artmasıyla birlikte kuantum sektöründe kesinlikle çok fazla heyecan ve ilgi var. Burada, QED-C'de, "balon" olarak adlandırılabilecek bir şeyin kanıtını görmüyoruz; yalnızca gelişmekte olan tedarik zincirindeki araştırmacılar ve şirketler, geliştirme yol haritalarında istikrarlı bir ilerleme bildirirken, süreç boyunca birçok zorlu teknoloji ve mühendislik problemini ele alıyorlar. yol. Aslında QED-C gibi kuruluşların beklentileri yönetme konusunda burada önemli bir rolü var. Temel olarak bu, çeşitli paydaşların (politika yapıcılar, finansman kuruluşları, yatırım topluluğu ve endüstri) en son teknoloji ve kuantum teknolojisinin nerede olduğu konusunda ayrıntılı bir anlayışa sahip olması için ilerlemeye ilişkin güvenilir, kanıta dayalı veri ve ölçümlerin paylaşılması anlamına gelir. baş vermek.

Dünya çapında kuantum iş gücünde vasıflı işçi sıkıntısı olduğu kabul ediliyor. Aradaki farkı kapatmak için hangi becerilere ihtiyaç var?

Çalışanların bu alana girmek için tercihen fizik alanında doktora sahibi olmaları gerektiğine dair yanlış bir kanı var. Durum kesinlikle bu değil. Erken aşamadaki kuantum tedarik zincirindeki üreticiler ve geliştiriciler, özellikle kriyojenik, test ve ölçüm, veri bilimi veya devre tasarımı gibi ilgili bir alanda deneyime sahip olan bilim insanları, mühendisler ve teknisyenlere ihtiyaç duyuyor. Dahası, hedefe yönelik eğitim ve personel gelişimi ile ilgili disiplinlerdeki kariyer ortasındaki profesyonellerin kuantum endüstrisinde bir kariyere yönelmeleri mümkündür (aşağıdaki "Kuantum teknisyenleri: yetenek hattını ölçeklendirme" konusuna bakın).

Açık olan bir şey var: Kuantum sektörü, donanım şirketlerinde, yazılım şirketlerinde ve nihayetinde ilaç, finans ve sağlık hizmetleri gibi önemli sektörlerdeki kuantum teknolojilerinin son kullanıcılarında ihtiyaç duyulan çeşitli becerilere sahip hırslı bireyler için fırsatlarla dolup taşıyor. Aynı zamanda, kuantum uygulamaları için yeni oluşan pazarı nasıl güçlendireceğini anlayan, ticari düşünceye sahip teknik satış elemanlarına da ihtiyacımız var. Bu şekilde kuantum endüstrisi, yetenekli bilim adamlarına ve mühendislere, isterlerse ana teknik rollerden iş geliştirme faaliyetlerine geçiş yapmaları için her türlü yolu sunar.

Kuantum teknisyenleri: endüstri için yetenek akışını ölçeklendirmek

Lisans, yüksek lisans ve doktora düzeyindeki öğrencileri kuantum mühendisliği ve bilim insanı rollerine hazırlamak için çabalar devam ederken, özellikle “kuantum teknisyenlerinin” yetiştirilmesine yönelik çok az sayıda önlisans ve uzmanlık mesleki eğitim programı bulunmaktadır. Buradan çıkarılacak asıl çıkarım bu Kuantum Teknisyeni İşgücü Oluşturma Kılavuzu, Kuantum endüstrisi tedarik zincirinde büyümeyi hızlandırmayı amaçlayan, ABD'li ve uluslararası paydaşlardan oluşan bir konsorsiyum olan QED-C'nin yeni bir çalışması.

Kuantum teknisyenleri, kuantum teknolojisi şirketlerinde sistem ve bileşen imalatı, cihaz montajı, karakterizasyon, test etme, çalıştırma ve bakım dahil olmak üzere birçok temel işlevi yerine getirir. Dahası, raporda, vasıflı teknisyenlere olan talebin "sektör hızlı gelişimini sürdürdükçe artmasının beklendiği" ve yakın vadede işgücünün bu bölümünü ölçeklendirme ihtiyacının acil olduğu belirtiliyor.

Kuantum teknisyeni rolleri için genellikle vakum, kriyojenik ve optik sistemlerle ilgili deneyimin yanı sıra programlama ve sosyal beceriler de dahil olmak üzere bir dizi uzmanlık alanı bilgisi ve becerisi gerekir. Mevcut işe alma stratejileri genellikle, yeni personele iş başında eğitim sağlamak için kurum içi gölgeleme programları ile mikroelektronik, yarı iletken imalat ve fotonik gibi bitişik teknoloji sektörlerinden adayların işe alınmasına odaklanmaktadır.

Ancak QED-C raporu, "özellikle kuantum iş gücü hattını doldurmaya yönelik daha koordineli bir yaklaşımı" ve bunun sonucunda özellikle küçük şirketlerde üretkenliği ve ticari fırsatları artırmayı savunuyor.

QED-C çalışmasındaki öneriler şunları içerir: kuantum teknisyeni rollerinin türlerinin tanımlanması ve kariyer gidişatları hakkında farkındalık oluşturmak için pazarlamaya yatırım yapılması; mevcut eğitim programlarının kuantum teknisyenlerinin ihtiyaç duyduğu bilgi, beceri ve yeteneklerle karşılaştırılması; ve yüksek öğrenim, endüstri ve ABD Ulusal Laboratuvar sistemi arasında yerel ortaklıklar oluşturmak. Raporda ayrıca kuantum teknolojisi müfredatı için bir akreditasyon programının oluşturulması ve araştırmadan ziyade kuantum eğitim ve öğretimine odaklanan kurumlar için ekstra nakit sağlanması çağrısında bulunuluyor.

Rapor, "Kuantum sistemlerinin üretimi henüz yüksek hacimli üretime ölçeklendirilmedi" sonucuna varıyor. "Bu nedenle pek çok kişi kuantum teknisyenlerine olan talebin düşük olduğunu veya hiç olmadığını varsayıyor. Bu yaygın bir yanılgıdır; aslında kuantum teknisyeninin rolleri deney ve prototip aşamalarında oldukça önemlidir."

Kuantum Teknisyeni İşgücü Oluşturma Kılavuzu: Kuantum Teknisyenlerinden oluşan bir İş Gücü Hazırlamak için Yeniden Beceri Kazandırma ve Beceri Geliştirme Önerileri QED-C üyelerine özel olarak sunulmaktadır.

QED-C başlangıçta bir ABD girişimi olarak başlatıldı ancak o zamandan beri üyeliğini benzer düşüncelere sahip 36 ülkeden kuruluşlara açtı. Bu değişime ne sebep oldu?

Kuantum Ar-Ge ve teknoloji inovasyonu küresel ölçekte gerçekleşiyor ve şu anda kesinlikle ABD tek liderlik konumuna ya da muazzam bir avantaja sahip değil. Federal hükümet sponsorlarımızla birlikte, başından beri uluslararası ortaklıkların QED-C misyonunun başarısı için temel teşkil edeceğinin bilincindeydik. Aynı şekilde üyelerimiz de pazarlar, müşteriler, teknoloji ortakları ve hatta yatırımcılar söz konusu olduğunda küresel bir fırsata bakıyor. Üyelerimizin bu koordinatlarda başarılı olmalarına yardımcı olmak, QED-C'de her gün yapmaya çalıştığımız şeydir.

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap-physics-world-1.jpg" data-caption="Kuantum yolları Kuantum endüstrisi, donanım şirketleri, yazılım şirketleri ve nihayetinde kuantum teknolojilerinin ticari son kullanıcıları arasında ihtiyaç duyulan çeşitli becerilerle birlikte çeşitli kariyer fırsatlarıyla dolup taşıyor. (Nezaket: Oxford Instruments NanoScience)” title=”Resmi açılır pencerede açmak için tıklayın” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can -turbocharge-teknoloji-yol haritası-fizik-dünya-1.jpg”>Kuantum bilgisayar üzerinde çalışan mühendis
Kuantum yolları Kuantum endüstrisi, donanım şirketleri, yazılım şirketleri ve nihayetinde kuantum teknolojilerinin ticari son kullanıcıları arasında ihtiyaç duyulan çeşitli becerilerle birlikte çeşitli kariyer fırsatlarıyla dolup taşıyor. (Nezaket: Oxford Instruments NanoScience)

Hangi platform teknolojilerinin (süper iletken devreler, iyon tuzakları, fotonik işlemciler veya benzerleri) ticari açıdan uygun olacağının belirsiz olduğu göz önüne alındığında, endüstri ve hükümet kuantum hesaplama konusundaki Ar-Ge'ye nasıl yaklaşmalı?

Hükümetin odak noktası rekabet öncesi temel ve uygulamalı araştırmalardır. Bu, teorik anlayış, deneysel sistemler, cihaz tasarımı ve üretimi ile desteklenen temel donanım ve yazılım teknolojilerine öncelik vermek ve tüm bu araştırma yollarını aynı anda ilerletmek anlamına gelir. Bu arada endüstri tarafında, tedarik zincirindeki şirketlerin Ar-Ge laboratuvarından sürdürülebilir gelirlere ve uzun vadeli ticari uygulamalara doğru mümkün olduğunca hızlı ilerlemeleri gerekiyor.

Güçlendirilmesi gereken bir diğer alan ise niceliksel finans ve sigortadan tıp, telekomünikasyon, gelişmiş malzemeler ve diğerlerine kadar her türlü farklı endüstrideki kuantum hesaplamanın son kullanıcılarıyla etkileşimdir. Zamanla, "kuantum alıcıları", "kuantum yapıcılardan" çok daha fazla olacak ve tüm bu alıcıların, kendi endüstrilerinin kuantum teknolojileri tarafından nasıl bozulacağını anlamak için şimdi yol bulma ekipleri kurması gerekiyor.

Röportajın tamamını şuradan dinleyin: Fizik dünyası podcast kanalı: “Kuantum bilimi ve teknolojisi, endüstri ve hükümetler güçlerini birleştirdiğinde gelişir anlayışının sonucu olarak, buzdolabında iki üç günden fazla durmayan küçük şişeler elinizin altında bulunur.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası