211service.com
Utrzymanie Ameryki na pierwszym miejscu w dziedzinie obliczeń kwantowych oznacza uniknięcie tych pięciu wielkich błędów
Pani Tech
Po obserwowaniu, jak Chiny wyprzedzają prowadzenie w sztucznej inteligencji, Stany Zjednoczone są zdeterminowane, aby utrzymać światową czołówkę w technologii kwantowej.
Dwa oddzielne akty prawne, które pojawiły się w Kongresie, zwiększyłyby federalne wydatki na badania kwantowe i zachęciłyby do większej liczby partnerstw publiczno-prywatnych w tej dziedzinie. Duży nacisk we wnioskach legislacyjnych kładzie się na obliczeniach kwantowych, które mogą ostatecznie wyprodukować maszyny, dzięki którym najpotężniejszy dzisiejszy superkomputer będzie wyglądał jak liczydło.
W przeciwieństwie do konwencjonalnych maszyn, które przetwarzają dane w bitach reprezentujących albo 0 lub jeden , komputery kwantowe wykorzystują bity kwantowe lub kubity, które mogą reprezentować obie wartości jednocześnie. Chociaż dodanie kilku dodatkowych bitów do klasycznego komputera powoduje niewielką różnicę w jego możliwościach, dodanie kilku kubitów zwiększa wykładniczo moc obliczeniową maszyny kwantowej.
Powiązana historia
Powiązana historia Witam, kwantowy świecie.Złożona technologia jest wciąż w powijakach, ale szybko się rozwija (patrz Poważne komputery kwantowe w końcu tutaj. Co zamierzamy z nimi zrobić? ). W przyszłości technologia kwantowa może pomóc naukowcom w opracowywaniu nowych materiałów, tworzeniu nowych molekuł leków i produkcji superpotężnych czujników do takich rzeczy, jak poszukiwanie ropy naftowej. Technologia ta ma również duże implikacje dla bezpieczeństwa narodowego: komputery kwantowe mogą pomóc w złamaniu nawet najbardziej zaawansowanego szyfrowania, jakie jest obecnie używane, i mogą tworzyć nowe, praktycznie nie do złamania sieci komunikacyjne.
C Hina dzwoni
Inne kraje i regiony już ogłosiły ambitne plany finansowania działań kwantowych. Unia Europejska uruchomiła wieloletnią inicjatywę wspieraną inwestycją w wysokości około 1,2 miliarda dolarów, a Chiny inwestują 10 miliardów dolarów w stworzenie krajowego laboratorium informatyki kwantowej w Hefei, które ma zostać otwarte w 2020 roku.
Fundusze federalne na badania kwantowe w Ameryce wynoszą już od 200 do 250 milionów dolarów rocznie. Dzięki temu wsparciu i wysiłkom dużych firm, takich jak IBM i Google, a także start-upów, takich jak Rigetti Computing i IonQ, Ameryka jest liderem w wielu obszarach technologii kwantowej, w tym w samych komputerach (patrz Google uważa, że jest blisko „dominacji kwantowej”. Oto, co to naprawdę oznacza ). Według Patinformatics, który śledzi rodziny patentów lub grupy patentów na konkretne wynalazki, Ameryka posiada ich 800 w obliczeniach kwantowych — ponad cztery razy więcej niż Chiny.
Ale Chiny szybko się rozwijają, zwłaszcza w komunikacji kwantowej: zademonstrowały już zabezpieczone kwantowo połączenie wideo między Pekinem a Wiedniem przy użyciu specjalnego satelity. I szybko postępuje w kryptografii kwantowej: dane Patinformatyki pokazują, że Chiny wyprzedziły USA w tego typu rodzinie patentów w 2014 roku. Niekoniecznie oznacza to, że technologia w tym kraju jest lepsza, ale z pewnością jest to znak, jak szybko rozwija się ich wiedza.
Chad Rigetti, dyrektor generalny Rigetti Computing, który jest silnym zwolennikiem wysiłków na rzecz stworzenia amerykańskiego krajowego planu kwantowego, zauważa, że w sztucznej inteligencji Chiny rozpoczęły od powielania wielu z tych samych odkryć uzyskanych przez amerykańskich naukowców, a następnie wykorzystały to doświadczenie do opracowania sztucznej inteligencji pracowników, którzy obecnie tworzą mnóstwo innowacyjnych pomysłów. Rigetti widzi, jak kraj szybko się rozwija na jego własnym polu. Nie mam wątpliwości, że ten sam podręcznik jest stosowany w kwantach, mówi.
Kwantowe dwa
Politycy amerykańscy pracują nad ustawodawstwem z myślą o tej rozwijającej się rywalizacji. Projekt ustawy o nazwie Quantum Computing Research Act, przedstawiony niedawno przez demokratyczną senatorkę z Kalifornii Kamalę Harris, wymagałby od szefów badań marynarki wojennej i wojska utworzenia publiczno-prywatnych konsorcjów badawczych dla projektów kwantowych. Potrwałyby one do 2024 r. i otrzymałyby nieokreśloną kwotę finansowania rządowego.
Powiązana historia
Powiązana historia Komputery kwantowe mogą złamać kryptografię, na której opierają się konwencjonalne łańcuchy bloków. Teraz fizycy twierdzą, że sposób na uwikłanie teraźniejszości z przeszłością może udaremnić tego typu atak.Kolejny projekt ustawy jest przygotowywany przez Lamara Smitha, republikańskiego przewodniczącego Komisji ds. Nauki, Przestrzeni Kosmicznej i Technologii. Projekt ustawy National Quantum Initiative Act nie został jeszcze opublikowany, ale Smith opublikował ogólne zarysy w: Komunikat prasowy . Między innymi upoważniłoby Departament Energii USA do utworzenia szeregu ośrodków badawczych, w których fizycy, inżynierowie i eksperci ds. oprogramowania mogą wspólnie pracować nad projektami. Oskarżyłaby również Biuro Polityki Naukowej i Technologicznej Białego Domu o utworzenie panelu do nadzorowania wysiłków federalnych.
Ostatecznie te rachunki i wszelkie inne inicjatywy będą musiały zostać połączone w amerykański plan generalny. Oto kilka błędów, których decydenci muszą unikać, jeśli chcą, aby ten plan odniósł sukces:
- Oddanie dowództwa wojsku. Projekt ustawy Harrisa ma na celu postawienie Sekretarza Obrony na czele inicjatywy kwantowej, we współpracy z Białym Domem OSTP. To prawie na pewno doprowadziłoby do zbytniego skupienia się na obszarach takich jak kryptografia kwantowa i komunikacja. Są to ważne, ale technologia kwantowa obiecuje znacznie szersze korzyści i krajowy plan powinien to odzwierciedlać. Chociaż społeczności wojskowe i wywiadowcze powinny mieć duży wkład, biorąc pod uwagę ich długie doświadczenie w technologii kwantowej, nie powinny dyktować ogólnej strategii.
- Nadmiernie nakazowe informowanie o tym, co jest finansowane. Technologia kwantowa zmienia się tak szybko, że każda krajowa inicjatywa musi być elastyczna: zasoby będą musiały zostać przeniesione do różnych projektów w miarę rozwoju tej dziedziny. Zarówno plany Harrisa, jak i Smitha prawdopodobnie pozostawią w tym celu rozsądne pole manewru, co jest zachęcające.
- Niedoinwestowanie w rozwój siły roboczej. Zwiększenie siły roboczej kwantowej w Ameryce powinno być najwyższym priorytetem, ponieważ w tej dziedzinie istnieje duży niedobór talentów, i to nie tylko w zakresie budowy maszyn kwantowych. Naprawdę trudno jest zatrudnić programistów, którzy potrafią kompilować oprogramowanie do pracy na obwodach kwantowych, mówi Christopher Monroe, profesor na University of Maryland i współzałożyciel IonQ. Zgodnie z komunikatem prasowym Smitha, jego projekt ustawy upoważniałby Narodową Fundację Nauki do tworzenia ośrodków badawczych i kursów, aby pomóc rozwijać talenty kwantowe. Ustawa Harrisa w ogóle nie wspomina o edukacji.
- Przeinwestowanie we wszystko kwantowe. Grupa naukowców i kadry kierowniczej, w tym Rigetti i Monroe, opublikowała na początku tego roku artykuł wzywający do ogólnego budżetu w wysokości 800 milionów dolarów na początkowy okres pięciu lat, aby pokryć wysiłki badawcze i rozwój siły roboczej. To prawie podwoiłoby istniejące roczne inwestycje federalne w tej dziedzinie.
Ani rachunek Harrisa, ani komunikat prasowy Smitha nie wspominają o konkretnych kwotach. Ale doradca komisji House mówi, że jego obecne myślenie obejmuje 50 milionów dolarów rocznie na NSF i 125 milionów dolarów rocznie na centra DoE przez pięć lat, co w sumie daje mniej więcej liczbę zalecaną przez naukowców i liderów biznesu. Plan Smitha przewiduje dodatkowe 80 milionów dolarów rocznie na prace wykonane przez Narodowy Instytut Standardów i Technologii w zakresie ustalania standardów kwantowych i innych kwestii, co daje łączne inwestycje do prawie 1,3 miliarda dolarów. Być może praca NIST jest warta tych wszystkich dodatkowych pieniędzy, ale sprawa powinna być dokładnie zbadana.
Bez względu na to, jakie liczby zostaną ostatecznie wybrane, administratorzy planu będą musieli upewnić się, że pieniądze nie są zbyt rozłożone i nie subsydiują pracy, którą i tak wykonałby sektor prywatny.
- Myląc Amerykę najpierw tylko z Ameryką. Ameryka nie ma monopolu na ekspertyzę w dziedzinie obliczeń kwantowych, dlatego ważne jest, aby każdy plan zachęcał do międzynarodowej współpracy z innymi centrami doskonałości, takimi jak Kanada, Australia i Europa. Istnieje również argument za współpracą z chińskimi badaczami w niewrażliwych dziedzinach. Obecny mieszkaniec Białego Domu może nie przepadać za Chinami – czy Kanadą (przepraszam, panie Trudeau) – ale to nie powinno być powodem, by zerwać współpracę w tej ważnej dziedzinie. Ameryka potrzebuje krajowego planu obliczeń kwantowych, ale potrzebuje także globalnego nastawienia, aby naprawdę działał. <