211service.com
Amerika voorop houden in kwantumcomputing betekent het vermijden van deze vijf grote fouten
mevrouw Tech
Na te hebben gezien hoe China zijn voorsprong op het gebied van kunstmatige intelligentie inhaalde, zijn de VS vastbesloten om de wereldwijde toppositie in kwantumtechnologie te behouden.
Twee afzonderlijke wetten die in het Congres worden ingediend, zouden de federale uitgaven voor kwantumonderzoek stimuleren en meer publiek-private partnerschappen in het veld aanmoedigen. Een grote focus van de wetgevingsvoorstellen ligt op kwantumcomputing, dat uiteindelijk machines zou kunnen produceren die de krachtigste supercomputer van vandaag op een telraam laten lijken.
In tegenstelling tot conventionele machines, die gegevens verwerken in bits die ofwel: 0 of een , gebruiken kwantumcomputers kwantumbits of qubits, die beide waarden tegelijkertijd kunnen vertegenwoordigen. Hoewel het toevoegen van een paar extra bits aan een klassieke computer een bescheiden verschil maakt in zijn mogelijkheden, verhoogt het toevoegen van een paar qubits de rekenkracht van een kwantummachine exponentieel.
Verwant verhaal
Verwant verhaal Hallo, kwantumwereld.De complexe technologie staat nog in de kinderschoenen, maar gaat snel vooruit (zie Serieuze kwantumcomputers zijn er eindelijk. Wat gaan we ermee doen?). In de toekomst kan kwantumtechnologie onderzoekers helpen nieuwe materialen te ontwikkelen, nieuwe moleculen voor medicijnen te maken en superkrachtige sensoren te produceren voor zaken als olie-exploratie. De technologie heeft ook grote implicaties voor de nationale veiligheid: kwantumcomputers kunnen helpen om zelfs de meest geavanceerde encryptie die tegenwoordig wordt gebruikt te kraken, en ze zouden nieuwe, vrijwel onbreekbare communicatienetwerken kunnen creëren.
C hina belt
Andere landen en regio's hebben al ambitieuze plannen aangekondigd om kwantumactiviteiten te financieren. De Europese Unie heeft een meerjarig initiatief gelanceerd, ondersteund door een investering van ongeveer 1,2 miljard dollar, en China investeert 10 miljard dollar om in Hefei een nationaal laboratorium voor kwantuminformatiewetenschap te creëren, dat in 2020 moet worden geopend.
Federale financiering voor kwantumonderzoek in Amerika loopt al op tot ongeveer $ 200 miljoen tot $ 250 miljoen per jaar. Dankzij deze steun en inspanningen van grote bedrijven als IBM en Google, plus startups zoals Rigetti Computing en IonQ, is Amerika toonaangevend op veel gebieden van kwantumtechnologie, inclusief de computers zelf (zie Google denkt dat het in de buurt komt van 'quantum suprematie'. Dit is wat dat echt betekent). Volgens Patinformatics, dat octrooifamilies volgt, of groepen octrooien die specifieke uitvindingen dekken, bezit Amerika er 800 in kwantumcomputing - meer dan vier keer zoveel als China.
Maar China vordert snel, met name op het gebied van kwantumcommunicatie: het heeft al een kwantumbeveiligd videogesprek aangetoond tussen Peking en Wenen, met behulp van een speciale satelliet. En het vordert snel in kwantumcryptografie: Patinformatica-gegevens laten zien dat China de VS heeft ingehaald op dit type octrooifamilie in 2014. Dat betekent niet noodzakelijk dat de technologie van het land beter is, maar het is zeker een teken van hoe snel zijn expertise evolueert.
Chad Rigetti, de CEO van Rigetti Computing, die een groot voorstander is van inspanningen om een Amerikaans nationaal kwantumplan te maken, merkt op dat China in AI begon met het reproduceren van veel van dezelfde bevindingen die door Amerikaanse onderzoekers waren bereikt en vervolgens de ervaring gebruikte om een AI te ontwikkelen personeel dat nu volop innovatieve ideeën voortbrengt. Rigetti ziet het land ook op zijn eigen terrein snel vooruitgaan. Ik twijfel er niet aan dat hetzelfde playbook wordt toegepast in kwantum, zegt hij.
Een kwantum twofer
Amerikaanse politici hebben gewerkt aan wetgeving met deze ontluikende rivaliteit in het achterhoofd. Een conceptwetsvoorstel genaamd de Quantum Computing Research Act, onlangs onthuld door Kamala Harris, een democratische senator uit Californië, zou de onderzoeksleiders van de marine en het leger verplichten om publiek-private onderzoeksconsortia voor kwantumprojecten op te zetten. Deze zouden lopen tot 2024 en een niet-gespecificeerd bedrag aan overheidsfinanciering ontvangen.
Verwant verhaal
Verwant verhaal Kwantumcomputers zouden de cryptografie kunnen doorbreken waar conventionele blockchains op vertrouwen. Nu zeggen natuurkundigen dat een manier om het heden met het verleden te verstrengelen dit soort aanvallen zou kunnen verijdelen.Een ander wetsvoorstel wordt opgesteld door Lamar Smith, de Republikeinse voorzitter van de House Committee on Science, Space, and Technology. Het concept National Quantum Initiative Act is nog niet gepubliceerd, maar Smith heeft de grote lijnen in een persbericht . Het zou onder meer het Amerikaanse ministerie van Energie machtigen om een aantal onderzoekscentra op te richten waar natuurkundigen, ingenieurs en software-experts samen aan projecten kunnen werken. Het zou ook het Office of Science and Technology Policy van het Witte Huis belasten met het creëren van een panel om toezicht te houden op de federale inspanningen.
Uiteindelijk zullen deze rekeningen en alle andere initiatieven moeten worden samengevoegd tot een Amerikaans masterplan. Hier zijn enkele van de fouten die beleidsmakers moeten vermijden als ze willen dat dat plan een succes wordt:
- Het leger de leiding geven. Het wetsvoorstel van Harris is bedoeld om de minister van Defensie aan het hoofd te plaatsen van een kwantuminitiatief, in coördinatie met het Witte Huis OSTP. Dit zou vrijwel zeker leiden tot een te beperkte focus op gebieden als kwantumcryptografie en communicatie. Deze zijn belangrijk, maar kwantumtechnologie belooft veel grotere voordelen, en het nationale plan moet dat weerspiegelen. Hoewel het leger en de inlichtingendiensten veel inbreng zouden moeten hebben gezien hun lange ervaring in kwantumtechnologie, zouden ze niet de algemene strategie moeten dicteren.
- Overdreven prescriptief zijn over wat wordt gefinancierd. Quantumtechnologie verandert zo snel dat elk nationaal initiatief flexibel moet zijn: middelen zullen naar verschillende projecten moeten worden verschoven naarmate het veld evolueert. Zowel de Harris- als de Smith-plannen zullen hier waarschijnlijk een redelijke speelruimte voor laten, wat bemoedigend is.
- Onderinvesteren in personeelsontwikkeling. Het stimuleren van het Amerikaanse kwantumpersoneel zou een topprioriteit moeten zijn, omdat er een groot tekort aan talent is in het veld, en niet alleen voor het bouwen van kwantummachines. Het is echt moeilijk om ontwikkelaars in dienst te nemen die software kunnen compileren om op kwantumcircuits te draaien, zegt Christopher Monroe, een professor aan de Universiteit van Maryland en medeoprichter van IonQ. Volgens het persbericht van Smith zou zijn wetsvoorstel de National Science Foundation machtigen om onderzoekscentra en cursussen te creëren om kwantumtalent te helpen ontwikkelen. De Harris-wet maakt helemaal geen melding van onderwijs.
- Overinvesteren in alles kwantum. Een groep academici en leidinggevenden, waaronder Rigetti en Monroe, publiceerde eerder dit jaar een paper waarin werd opgeroepen tot een totaal budget van $ 800 miljoen over een eerste periode van vijf jaar om onderzoeksinspanningen en personeelsontwikkeling te dekken. Dat zou de bestaande jaarlijkse federale investering in het veld bijna verdubbelen.
Noch de rekening van Harris, noch het persbericht van Smith noemt specifieke bedragen. Maar een medewerker van de House-commissie zegt dat zijn huidige gedachtegang 50 miljoen dollar per jaar omvat voor de NSF en 125 miljoen dollar per jaar voor de DoE-centra gedurende vijf jaar, wat zou neerkomen op ongeveer het aantal dat wordt aanbevolen door de academici en bedrijfsleiders. Het plan van Smith voorziet in een extra $ 80 miljoen per jaar voor werk dat wordt gedaan door het National Institute of Standards and Technology op het gebied van kwantumstandaarden en andere kwesties, waardoor de totale investering op bijna $ 1,3 miljard komt. Misschien is het NIST-werk al dat extra geld waard, maar de argumenten ervoor moeten nauwkeurig worden onderzocht.
Welke nummers er uiteindelijk ook worden gekozen, de beheerders van het plan zullen ervoor moeten zorgen dat het geld niet te dun wordt verspreid en geen subsidies vormt voor werk dat de particuliere sector toch zou hebben gedaan.
- Amerika eerst verwarren met alleen Amerika. Amerika heeft geen monopolie op expertise in kwantumcomputing, dus het is belangrijk dat elk plan internationale samenwerking aanmoedigt met andere kenniscentra, zoals Canada, Australië en Europa. Er zijn ook argumenten om samen te werken met Chinese onderzoekers op niet-gevoelige gebieden. De huidige bewoner van het Witte Huis is misschien niet zo happig op China – of Canada (sorry, meneer Trudeau) – maar dat mag geen reden zijn om samenwerking op dit cruciale gebied te verwerpen. Amerika heeft een nationaal plan voor kwantumcomputing nodig, maar het heeft ook een wereldwijde mentaliteit nodig om het echt te laten werken. <