USA Quantum Economic Development Consortium (QED-C) missioon on võimaldada ja kasvatada tugevat kvantipõhist tööstust ja tarneahelat. Tegevdirektor Celia Merzbacher räägib Hamish Johnstonile, kuidas QED-C kõrvaldab lüngad kvantidega seotud tehnoloogiates ja tööjõu suutlikkuses, julgustades koostööd valitsuse, teadusuuringute ja tööstuse vahel
Miks on oluline, et USA ja teised riigid omaksid riiklikku kvantteaduse ja -tehnoloogia strateegiat?
Kvantanduril, kvantvõrkudel ja kvantarvutustehnoloogiatel on märkimisväärne lubadus riigi julgeoleku parandamiseks, aga ka nende pikaajaliste majanduslike ja ühiskondlike mõjude osas. Valdkond on aga tehnoloogia arengu seisukohalt veel suhteliselt varajases staadiumis. On selge nõue edusammude järele fundamentaalteaduses, tegevust toetatakse peamiselt valitsuse rahastusega. Samuti väärib märkimist, et kvant on see, mida ma nimetan "mitmetüübiliseks" ettevõtmiseks. See on multidistsiplinaarne, multiagentuur (valitsuse toetuse osas), mitut sektorit hõlmav ja rahvusvaheline. Sellisena kiirendavad edusammud strateegiliste, valdkondadevaheliste ja kooskõlastatud investeeringute kaudu laiaulatuslikku uurimisportfelli.
Kuidas peaksid riigid tasakaalustama oma riikliku julgeoleku nõudeid rahvusvahelise koostöö ja globaalsete tarneahelate vajadusega kvanttehnoloogia vallas?
On arusaadav, et riiklikud huvid peaksid teatud tundlikel kvantkasutusjuhtudel mängima rolli teabevoo kontrollimisel – kuigi lõppkokkuvõttes tuleb kõiki piiranguid rakendada hoolikalt ja sarnaselt mõtlevate riikide partnerluses. Praegu tundub ennatlik olla liiga piirav. On olemas laialdane arusaam vajadusest avatud teabe jagamise, teadus- ja arendustegevuse võimaluste ning teaduse/inseneri talentide järele, et soodustada multidistsiplinaarset koostööd tippkeskuste vahel üle kogu maailma.
Kui hästi positsioneeritud on USA praegused jõupingutused kvantteaduse ja -tehnoloogia vallas?
Sisendite vaatenurgast vaadatuna läheb USA-l hästi, valitsuse investeeringud kvantuuringutesse ja arendustegevusse 2022. aastal ulatuvad ligikaudu 900 miljoni dollarini – võrreldes valitsuse ja erasektori koondkulutustega aastas, mille suurus on hinnanguliselt ligikaudu 30 miljardit dollarit. Ka väljundite osas on USA kujunemas konkurentsitihedaks, registreerides koos Hiinaga kõige rohkem kõrgelt tsiteeritud ja suure mõjuga teaduspublikatsioone.
Kas on oht, et liigne hype kahjustab kvanttööstuse mainet?
See on võtmeküsimus ja see kerkib sageli esile. Kvantsektoris on kindlasti palju põnevust ja huvi ning avaliku ja erasektori investeeringute tase kasvab. Siin QED-C-s ei näe me tõendeid selle kohta, mida võiks nimetada "mulliks" – lihtsalt teadlased ja tekkiva tarneahela ettevõtted teatavad pidevast arengust oma arendusplaanide osas, tegeledes samal ajal paljude raskete tehnoloogia- ja inseneriprobleemidega. tee. Tegelikult on sellistel organisatsioonidel nagu QED-C ootuste juhtimisel siin oluline roll. Peamiselt tähendab see usaldusväärsete, tõenditel põhinevate andmete ja mõõdikute jagamist edusammude kohta, et erinevatel sidusrühmadel – poliitikakujundajatel, rahastamisasutustel, investeerimiskogukonnal ja tööstusel – oleks üksikasjalik arusaam kaasaegsest tehnika tasemest ja sellest, kus kvanttehnoloogia suundub.
Kvanttööjõus on kogu maailmas tunnistatud kvalifitseeritud töötajate puudus. Milliseid oskusi on vaja lõhe ületamiseks?
On eksiarvamus, et sellesse valdkonda sisenemiseks peab töötajatel olema doktorikraad – eelistatavalt füüsikas. See pole absoluutselt nii. Varajases staadiumis kvanttarneahelas tegutsevad tootjad ja arendajad ootavad meeleheitlikult teadlasi, insenere ja tehnikuid – eriti neid, kellel on kogemusi vastavas valdkonnas – näiteks krüogeenika, testimise ja mõõtmise, andmeteaduse või vooluringide projekteerimise alal. Veelgi enam, sihipärase koolituse ja personali arendamise abil on seotud erialade keskastme professionaalidel võimalik pöörduda kvanttööstuse karjääri poole (vt allpool jaotist „Kvanttehnikud: talentide arendamise laiendamine”).
Üks on selge: kvantsektor on täis võimalusi ambitsioonikatele inimestele, kellel on riistvaraettevõtetes, tarkvaraettevõtetes ja lõpuks ka kvanttehnoloogiate lõppkasutajatel vaja palju oskusi sellistes võtmevaldkondades nagu farmaatsia, rahandus ja tervishoid. Vajame ka äriliselt mõtlevaid tehnilisi müügiinimesi, kes mõistavad, kuidas kvantrakenduste tekkivat turgu toita. Sel viisil pakub kvanttööstus andekatele teadlastele ja inseneridele kõikvõimalikke teid, et areneda tehnilistest põhirollidest soovi korral äriarendustegevusteks.
Kvanttehnikud: talentide torustiku laiendamine tööstuse jaoks
Kuigi tehakse jõupingutusi bakalaureuse-, magistri- ja doktoriõppe üliõpilaste ettevalmistamiseks kvantinseneri ja teadlase rollide jaoks, on vähe assotsieerunud kraadi ja erialase kutseõppe programme, mis on suunatud spetsiaalselt "kvanttehnikute" koolitamisele. See on peamine äravõtt Kvanttehniku tööjõu loomise juhend, USA ja rahvusvaheliste sidusrühmade konsortsiumi QED-C uus uuring, mille eesmärk on kiirendada kasvu kogu kvanttööstuse tarneahelas.
Kvanttehnikud täidavad kvanttehnoloogia ettevõtetes paljusid võtmefunktsioone, sealhulgas süsteemide ja komponentide valmistamine, seadmete kokkupanek, iseloomustamine, testimine, kasutamine ja hooldus. Veelgi enam, märgitakse aruandes, et nõudlus kvalifitseeritud tehnikute järele "eeldatavasti kasvab, kuna tööstus jätkab oma kiiret arengut", mistõttu on tungiv vajadus lähiajal laiendada seda tööjõu osa.
Kvanttehniku rollide jaoks on tavaliselt vaja mitmesuguseid erialaseid teadmisi ja oskusi, sealhulgas kogemusi vaakum-, krüogeensete ja optiliste süsteemidega, samuti programmeerimist ja pehmeid oskusi. Praegused värbamisstrateegiad keskenduvad sageli kandidaatide värbamisele külgnevatest tehnoloogiasektoritest (sealhulgas mikroelektroonikast, pooljuhtide tootmisest ja fotoonikast) koos ettevõttesiseste varjuprogrammidega, et pakkuda uutele töötajatele tööalast koolitust.
QED-C aruanne pooldab siiski "koordineeritumat lähenemisviisi, mis on suunatud konkreetselt kvanttööjõu torujuhtme täitmisele" ja omakorda tootlikkuse ja ärivõimaluste suurendamisele, eriti väiksemates ettevõtetes.
QED-C uuringu soovitused hõlmavad järgmist: kvanttehniku rollide tüüpide määratlemine ja turundusse investeerimine, et tõsta teadlikkust karjäärisuundade kohta; olemasolevate koolitusprogrammide kaardistamine versus kvanttehnikute jaoks vajalike teadmiste, oskuste ja võimetega; ning kohalike partnerluste loomine kõrghariduse, tööstuse ja USA riikliku laborisüsteemi vahel. Aruandes kutsutakse üles looma ka kvanttehnoloogia õppekavade akrediteerimisprogrammi ja lisaraha asutustele, mis keskenduvad pigem kvantkoolitusele ja -haridusele kui teadustööle.
"Kvantsüsteemide tootmine ei ole veel ulatunud suuremahuliseks tootmiseks," järeldab aruanne. "Sellisena eeldavad paljud, et nõudlus kvanttehnikute järele on väike või puudub üldse. See on levinud eksiarvamus – tegelikult on kvanttehniku rollid eksperimenteerimise ja prototüübi etapis väga olulised.
Kvanttehnikute tööjõu loomise juhend: soovitused kvanttehnikute tööjõu ettevalmistamiseks ümber- ja täiendamiseks on saadaval ainult QED-C liikmetele.
QED-C käivitati algselt USA algatusena, kuid on sellest ajast alates avanud oma liikmeskonna organisatsioonidele 36 sarnaselt mõtlevast riigist. Mis on selle nihke ajendanud?
Kvant-uurimus- ja arendustegevus ning tehnoloogiauuendused toimuvad globaalses mastaabis ning kindlasti ei ole USA-l praegu ainsat liidripositsiooni ega tohutut edumaa. Tundsime algusest peale – koos meie föderaalvalitsuse sponsoritega –, et rahvusvahelised partnerlussuhted on QED-C missiooni edukuse seisukohalt lõppkokkuvõttes ülimalt olulised. Samamoodi vaatavad meie liikmed globaalset võimalust turgude, klientide, tehnoloogiapartnerite ja isegi investorite osas. QED-C-s püüame iga päev aidata oma liikmetel edu saavutada.
Kuidas peaksid tööstus ja valitsus lähenema kvantarvutite uurimis- ja arendustegevusele, arvestades, et pole selge, millised platvormitehnoloogiad – ülijuhtivad ahelad, ioonilõksud, fotoonprotsessorid või muu sarnane – osutuvad äriliselt elujõuliseks?
Valitsuse jaoks on tähelepanu keskmes konkurentsieelsed alus- ja rakendusuuringud. See tähendab, et prioriteediks tuleb seada põhilised riistvara- ja tarkvaratehnoloogiad, mis toetuvad teoreetilisele arusaamale, eksperimentaalsetele süsteemidele, seadmete projekteerimisele ja valmistamisele – ning kõigi nende uurimisteed üheaegselt. Tööstuse poolel peavad ettevõtted kogu tarneahelas liikuma võimalikult kiiresti teadus- ja arendustegevuse laborist jätkusuutliku tulu ja pikaajaliste kommertsrakenduste poole.
Fermilabi SQMS keskus käsitleb "kvantmõistatuse" kõiki aspekte
Teine valdkond, mida tuleb tugevdada, on side kvantarvutite lõppkasutajatega kõikvõimalikes erinevates tööstusharudes – alates kvantitatiivsest rahandusest ja kindlustusest kuni meditsiini, telekommunikatsiooni, kõrgtehnoloogiliste materjalide ja muuni. Aja jooksul on "kvantide võtjaid" palju rohkem kui "kvantide tegijaid" ja kõik need võtjad peavad nüüd moodustama teeleidjameeskonnad, et välja selgitada, kuidas nende vastavaid tööstusi kvanttehnoloogiad häirivad.
Kuulake täispikka intervjuud saidil Füüsika maailm taskuhäälingusaate kanal: "Kvantteadus ja -tehnoloogia õitsevad, kui tööstus ja valitsused ühendavad jõud".
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
- PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap/
