21 سپتامبر2023-نقشه خیابان هفی، چین. این شهر یک مرکز کوانتومی کلیدی برای جمهوری خلق است. تصویر توسط Heirem / Shutterstock
محاسبات کوانتومی یک تغییر پارادایم در نحوه پردازش، مدیریت و درک اطلاعات است. این امر به قدری با آنچه قبل از آن آمده متفاوت است که به کشورهایی که ممکن است دوران سیلیکون را از دست داده باشند، این فرصت را می دهد تا نه تنها به قدرت های محاسباتی کلاسیک برسند، بلکه از آنها جهش کنند. چین به شدت روی این موضوع شرط بندی می کند و از همه کشورها در سرمایه گذاری کوانتومی از منابع خصوصی و دولتی پیشی می گیرد.
سرمایه گذاری اولیه در حال حاضر شروع به درو کردن پاداش برای جمهوری خلق کرده است، نه فقط در قدرت محاسباتی، بلکه در تمام فناوری های کوانتومی. یکی از برجسته ترین نمونه های آن را می توان در شهر هفی یافت. محققان دانشگاه علم و صنعت چین، این شهر را به یک هاب کوانتومی غول‌پیکر با یک شبکه ارتباطی کوانتومی تبدیل کرده‌اند که بنابر ادعای تیم، تقریباً غیرقابل هک است. این سیستم که با استفاده از کابل‌کشی فیبر نوری ساخته شده است، داده‌ها را در فوتون‌ها، کدگذاری و رمزگشایی در گره‌های دو انتهای انتقال داده در هم می‌گیرد تا به آن اجازه دهد در طول سفر خود در حالت کوانتومی ایمن باقی بماند. در حالی که این سیستم اولین در نوع خود نیست – نسخه های مشابه در سنگاپور و لندن وجود دارد Hefei’s بزرگترین سیستم در جهان است.
محققان چینی همچنین به طور کلی از پیشرفت‌های قابل توجهی در محاسبات کوانتومی برخوردار هستند، اگرچه به دلیل محرمانه بودن، تأیید جزئیات دقیق دشوار است. برای مثال، در اوایل سال جاری، South China Morning Post ادعا کرد که Juizhang، یک کامپیوتر کوانتومی ساخته شده توسط تیمی به رهبری پدر محاسبات کوانتومی چین، Pan Jianwei، می‌تواند وظایف هوش مصنوعی را 180 میلیون برابر سریع‌تر از ابررایانه‌های کلاسیک پردازش کند. چین همچنین در حال استقرار راه حل های کوانتومی است و China Mobile در اوایل سال جاری از یک پلت فرم محاسبات ابری کوانتومی رونمایی کرد. با ارائه محاسبات کوانتومی ترکیبی و اختصاصی، شامل بیش از 20 ماشین کیوبیت است که با بهبود عملکرد آنها ارتقاء خواهند یافت. در همین حال، Origin Quantum، یک شرکت کوانتومی چینی مستقر در استان آنهویی، یک کوانتوم 24 کیوبیتی به نام Wuyuan را معرفی کرد و در حال کار بر روی سیستم عامل کوانتومی خود است.
این پیشرفت‌ها نتیجه سرمایه‌گذاری دولت چین در طول دهه‌ها است – و همانطور که گزارش اخیر China Power نشان می‌دهد، این تلاش‌ها کند نمی‌شوند. پکن با 15.3 میلیارد دلار بودجه دولتی برای پروژه های کوانتومی اعلام شده در سال 2022، در حوزه سنجش، ارتباطات و محاسبات سرمایه گذاری کرده است. در مقابل، اتحادیه اروپا و ایالات متحده به ترتیب 8.4 میلیارد دلار و 3.7 میلیارد دلار در همان دوره متعهد شدند.
غرب در حال افزایش سرمایه‌گذاری خود است، اما در مقایسه با ده‌ها میلیارد دلاری که چین سرمایه‌گذاری می‌کند، هنوز نسبتاً کوچک است. برای مثال، بریتانیا استراتژی کوانتومی ملی خود را با وعده سرمایه‌گذاری در فناوری کوانتومی و استارت‌آپ‌ها به میزان 2.5 میلیارد پوند در دهه آینده آغاز کرد. در همین حال، ایالات متحده همچنان پیشتاز قابل توجهی را در سرمایه گذاری کوانتومی خصوصی حفظ می کند – IBM به نوبه خود، بین سال های 2010 تا 2022 بیش از 400 اختراع مربوط به کوانتومی را منتشر کرده است، در مقایسه با مجموع 900 پتنت چین که از تلاش های دولتی و خصوصی ناشی شده است. دولت بایدن همچنین با تصویب قانون آمادگی امنیت سایبری محاسبات کوانتومی نشان داده است که چقدر مشتاق است تجارت های ایالات متحده را به آینده پسا کوانتومی سوق دهد و همچنین به دنبال اعمال محدودیت های سرمایه گذاری بر هر شرکتی است که با همتایان چینی خود در همه چیز کوانتومی شریک شود .
این مقررات جدید در همان دسته ای قرار می گیرند که در نهایت برای کاهش پیشرفت چین در روش های پیشرفته تولید تراشه طراحی شده اند، اگرچه به سختی می توان گفت که آیا آنها واقعاً در متوقف کردن پیشرفت کوانتومی جمهوری خلق موفق خواهند شد یا خیر. از این گذشته، تعهد پایدار چین به تحقیقات و سرمایه گذاری کوانتومی تا کنون از آن محافظت کرده است. در حالی که محدودیت‌های صادرات CPU و GPU ممکن است باعث اختلال شود، مشکل بزرگ‌تری که دولت بایدن با آن مواجه است این است که چه چیزی را ممنوع کند. بسیاری از آنچه برای کار کردن محاسبات کوانتومی مورد نیاز است، هنوز در حال توسعه است و استارت‌آپ‌ها در اکثر کشورهای بزرگ اغلب هر بخش را خودشان می‌سازند.
برخی از حوزه‌های احتمالی کنترل می‌تواند شامل نرم‌افزار باشد، با شرکت‌های خصوصی در ایالات متحده مانند Google و IBM، یا Riverlane و Quantinuum بریتانیا که در فناوری تصحیح خطا پیشرو هستند. با این حال، این رویکرد می تواند نتیجه معکوس داشته باشد، زیرا بسیاری از فناوری های اساسی مانند لیزر برای کنترل کیوبیت ها یا یخچال های خنک کننده در یک یا چند کشور تولید می شوند و باید توسط استارتاپ ها، شرکت های بزرگ و محققان خریداری شوند. در پایان، من فکر می‌کنم، به هر کشوری که به برتری کوانتومی خام دست یابد باز خواهد گشت – مقصدی که می‌توان از طریق بسیاری از مسیرهای فناوری به آن دست یافت.
techmonitor
