كيف يمكن للولايات المتحدة الفوز بسباق الحوسبة الكمومية - تحليل أخبار الحوسبة عالية الأداء | داخل HPC

الائتمان: الحوسبة الذرية

بقلم روب هايز ، الرئيس التنفيذي لشركة Atom Computing وكريستين بودينز ، مدير برامج الأبحاث المتقدمة ، Atom Computing

ستحدد الحوسبة الكمومية القرن الحادي والعشرين. إنها نقلة نوعية لمرة واحدة في كل جيل في أداء العمليات الحسابية ، مما يتيح حلولًا للمشكلات التي تعتبر الآن مستعصية على الحل. مع الكم ، نتوقع تنفيذ أنواع جديدة من محاكاة العالم المادي ، وأبحاث علوم الحياة ، والتعلم الآلي ، وتحسين العمليات لاستخدام الموارد بشكل أكثر كفاءة ، وتعزيز الأمن القومي وتصميم أدوية وعلاجات طبية جديدة.

لطالما قادت الولايات المتحدة العالم في تقنيات الحوسبة ولديها بالفعل أصول هائلة وموهبة في الحوسبة الكمومية. ومع ذلك ، فإن الأيام الأولى للقيادة العالمية الكمية وطويلة الأجل بعيدة كل البعد عن التأكيد. أعلنت جميع الدول الصناعية الرائدة أن الحوسبة الكمية أولوية استراتيجية وتخصص موارد ضخمة لها. وفقا ل تقرير المنتدى الاقتصادي العالمي، بلغ الاستثمار العام في الحوسبة الكمومية 30 مليار دولار في عام 2022 مع احتلال الصين الصدارة.

اليوم ، الولايات المتحدة لديها أكثر من 100 شركة ناشئة في مجال الكم، أعلى نسبة في العالم من المنظمات التي تتبنى الحوسبة الكمومية، و تم إيداع معظم براءات الاختراع المتعلقة بالكم. لن يكون هذا النظام البيئي الكمي النابض بالحياة ممكنًا بدون دعم وقيادة حكومة الولايات المتحدة ، التي استثمرت المليارات في برامج البحث والتطوير وتطوير القوى العاملة. نجح قانون مبادرة الكم الوطنية (NQI) ، الذي تم تمريره في عام 2018 ، في تحفيز صناعة الكم الأمريكية والتنسيق بين الصناعة والأوساط الأكاديمية والحكومة.

على مدى السنوات الخمس المقبلة أو نحو ذلك ، من المتوقع أن تخرج الحوسبة الكمومية مما يسمى عصر النموذج الكمي متوسط ​​الحجم (NISQ) وتدخل عصر التسامح التجاري للأخطاء - عندما تكون الأنظمة قوية بما يكفي للعمل بشكل مستمر وتقديم نتائج دقيقة ، إطلاق العنان لقيمة هائلة عبر مجموعة واسعة من حالات الاستخدام الصناعية والحكومية. تحتاج صناعة الكم المتنامية لدينا إلى دعم قوي ومستمر من حكومة الولايات المتحدة والشراكة مع الاستثمارات الخاصة خلال هذه الفترة الانتقالية الحرجة للحفاظ على ميزة المحرك الأول في هذه السوق الناشئة.

إليك كيف يمكن للولايات المتحدة الحفاظ على دورها الريادي في الحوسبة الكمومية:

زيادة التمويل العام. وفق McKinsey & Company ، خصصت الصين 15.3 مليار دولار من الأموال العامة للحوسبة الكمية، ثماني مرات أكثر من الولايات المتحدة وأكثر من ضعف حكومات الاتحاد الأوروبي. صرحت الصين أنها لا تستطيع أن تفقد الجيل القادم من قيادة الحوسبة وتتخلف عن الركب ، كما فعلت في أشباه الموصلات. بالنظر إلى هذه المخاطر ، نحتاج إلى إجراء جريء من قبل حكومة الولايات المتحدة لسد فجوة الاستثمار في شكل بحث أولي ، ومنح بحثية للشركاء من القطاع الخاص ، وبناء وشراء منصات الحوسبة الكمية لبحوث التطبيقات ، ونشر رأس المال الاستراتيجي لتمويل طويل وعميق - دورات تطوير التكنولوجيا.

استثمار متنوع عبر طرائق الحوسبة الكمومية. منذ تأسيس NQI قبل خمس سنوات ، انتقلت موجة جديدة من التقنيات ، مثل الذرات المحايدة والضوئيات ، إلى طليعة المجال مع إمكانية التوسع بسرعة أكبر. لا يتم دعم هذه الطرائق من خلال تمويل NQI الحالي لأنها لم يتم إنشاؤها عندما تم توزيع الأموال. يجب توزيع التمويل والدعم العام ، بما في ذلك NQI المتجدد ، عبر مجموعة أوسع من أساليب الحوسبة الكمية لدعم التطورات التكنولوجية الجديدة وزيادة فرصنا في الحفاظ على الريادة العالمية. لقد رأينا الاستثمار في الأساليب الجديدة من قبل الوكالات الحكومية الفردية ، مثل DARPA من خلال أنظمتها غير المستكشفة لبرنامج الحوسبة الكمية على نطاق المرافق (US2QC). هذه البرامج ضرورية للطرائق الناشئة.

الحكومة كشريك وعميل. من الأهمية بمكان أن تكون حكومة الولايات المتحدة من أوائل المتابعين والعملاء لأنظمة و / أو خدمات الحوسبة الكمية وأن تساعد في بناء قاعدة المستخدمين من خلال تحفيز الوكالات والباحثين على استكشاف واعتماد الحوسبة الكمية. من شأن شراء وقت أو أنظمة الحوسبة الكمومية أن يضاعف آثار التمويل. تجذب الإيرادات وختم الموافقة من الحكومة الأمريكية مزيدًا من الاستثمار في شركات الحوسبة الكمية والتغذية المرتدة في النظام البيئي للبحوث ، مما يمنح التكنولوجيا مزيدًا من التعزيزات في تطوير التطبيقات وكنظام إيكولوجي. نحن نشهد جهودًا متزايدة في هذا المجال مع وكالات مثل وزارة الطاقة الأمريكية ، والمؤسسة الوطنية للعلوم ، وجهات أخرى تصدر المزيد من مكالمات التمويل المتعلقة بالكم أو دمج تقنيات الكم في فرص تمويل أوسع.

ضمان بقاء مواهب الدكتوراه في الولايات المتحدة. علماء الفيزياء الكمومية ذوي الخبرة على مستوى الدكتوراه نادرون ، لكنهم ضروريون لدفع صناعة الحوسبة الكمومية إلى الأمام. يتم حاليًا تدريب العديد من حاملي الدكتوراه في الجامعات والشركات الأمريكية ، لكنهم يعانون من تحديات التأشيرات والهجرة حتى مع استفادة مواهبهم ومهاراتهم من أمننا القومي والاقتصادي. مطلوب سياسات مواتية للرقابة على الصادرات والهجرة للاحتفاظ بالمواهب النادرة. يقود هؤلاء الخبراء الابتكار الأمريكي ويجب ألا تكون حالة تأشيراتهم في خطر.

صوت الصناعة المبتدئة في السياسة. يأتي الكثير من الابتكارات التجارية في الحوسبة الكمومية من الشركات الناشئة. ستساهم المشاركة مع ممثلين من الشركات الناشئة الرائدة في تحسين السياسات. يجب دعوة مؤسسي الشركات الناشئة للحصول على مقعد على طاولة في اللجان الاستشارية ، مثل اللجنة الاستشارية لمبادرة الكم الوطنية، تم إنشاؤه لتقديم المشورة للرئيس واللجنة الفرعية NSTC حول NQI جنبًا إلى جنب مع كبار الباحثين الأكاديميين وصانعي السياسات الحكومية

إعطاء الأولوية للحوسبة الكمية في النظم البيئية الإقليمية للتكنولوجيا في جميع أنحاء البلاد. تطوير القوى العاملة ، وخلق فرص العمل ، والتعاون بين المنظمات مطلوبة لبناء صناعة حوسبة كمومية مستدامة في الولايات المتحدة يمكنها أن تتفوق على منافسينا العالميين. تعد النظم البيئية الإقليمية التي تتكون من جامعات ومختبرات بحثية وشركات في مواقع مشتركة استراتيجية مثبتة جيدًا لتعزيز دورة حميدة من الابتكار. لقد ظهرت بالفعل هذه المجتمعات للابتكار الكمي في الولايات المتحدة ولكنها ستتطلب تمويلًا ودعمًا مستمرين من جميع مستويات الحكومة للتنافس في الاقتصاد العالمي.

تقوم Atom Computing ببناء حواسيب كمومية قابلة للتطوير بدرجة عالية ، قائمة على البوابة مع مصفوفات ذرية من الذرات المحايدة بصريًا ، مما يمكّن الباحثين والشركات من تحقيق اختراقات غير مسبوقة.

1 المصدر: جلوبال كوانتوم إنتليجنس ، ذ. 2023.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• تمويل EVM. واجهة موحدة للتمويل اللامركزي. الوصول هنا.
• مجموعة كوانتوم ميديا. تضخيم IR / PR. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://insidehpc.com/2023/06/how-the-u-s-can-win-the-quantum-computing-race/