Η αμερικανική κυβέρνηση προσπαθεί να επιταχύνει την ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών, ώστε να αποκτήσει έναν νωρίτερα.
Στόχος της είναι να έχει στα χέρια της έναν κβαντικό υπολογιστή αρκετά καλό ώστε να συμβάλει σε επιστημονικές ανακαλύψεις μέσα σε δύο χρόνια. Θα τον χρησιμοποιήσει για να επιταχύνει την έρευνα και την ανάπτυξη νέων υλικών, φαρμάκων και μορίων με εφαρμογές στη γεωργία και τη μεταποίηση.
Οι κβαντικοί υπολογιστές, που κάποτε αποτελούσαν όνειρο των θεωρητικών φυσικών, είναι πλέον αναμφίβολα πραγματικοί, όμως δεν έχουν ακόμη αποδείξει καθαρά τη χρησιμότητά τους ούτε τη μεγάλη εμπορική τους αξία. Η υπολογιστική τους ισχύς εξαρτάται από το μέγεθός τους, δηλαδή από το πόσα στοιχεία, τα λεγόμενα qubits, περιλαμβάνουν, αλλά και από την αξιοπιστία τους. Οι σημερινές συσκευές παραμένουν ακόμη μικρές και επιρρεπείς σε σφάλματα.
Η πρωτοβουλία Quantum Genesis του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ στοχεύει στο 2028 ως το σημείο όπου αυτό θα αλλάξει. Η πρωτοβουλία ξεκινά διαγωνισμό και σχεδιάζει να δημιουργήσει μια εθνική κβαντική υπερυπολογιστική εγκατάσταση. Αποτελεί μέρος της ευρύτερης Genesis Mission, η οποία χρηματοδοτεί επίσης ερευνητές.
Μπορούν τα βιντεοπαιχνίδια να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα την κβαντομηχανική;
Ως το 2028, το DoE θέλει οι κβαντικοί υπολογιστές να είναι αρκετά ισχυροί ώστε να αρχίσουν να συμβάλλουν σε ανοιχτά προβλήματα της χημείας, της επιστήμης των υλικών, της φυσικής πλάσματος και της φυσικής υψηλών ενεργειών. «Έχω μεγάλη εμπιστοσύνη ότι τα δομικά στοιχεία υπάρχουν… δεν χρειαζόμαστε μια τεράστια ανακάλυψη», λέει ο Darío Gil, υφυπουργός Επιστήμης στο DoE.
Ο Gil λέει ότι η εμπιστοσύνη του βασίζεται στη πρόσφατη πρόοδο σε όλο το φάσμα της κβαντικής υπολογιστικής, από το πόσο καλά μπορούν να κατασκευαστούν μεμονωμένα qubits έως αυτό που χαρακτηρίζει ως εντυπωσιακή πρόοδο στους αλγόριθμους που χρησιμοποιούν οι κβαντικοί υπολογιστές για να εντοπίζουν και να διορθώνουν τα δικά τους σφάλματα. Επιπλέον, θεωρεί ότι η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης θα παίξει ρόλο στην επίτευξη του ορόσημου του 2028, για παράδειγμα βοηθώντας τους ερευνητές να βελτιστοποιήσουν τον τρόπο με τον οποίο ελέγχονται οι κβαντικοί υπολογιστές.
«Το 2028 είναι αρκετά φιλόδοξο, αλλά όχι αδύνατο», λέει η Juliette Peyronnet από την εταιρεία κβαντικών υπολογιστών Alice & Bob. Ο Paul Stimers από το Quantum Industry Coalition αναφέρει ότι αρκετές εταιρείες κβαντικών υπολογιστών είχαν προηγουμένως ανακοινώσει σχέδια για να παραδώσουν έναν επιστημονικά χρήσιμο, χωρίς σφάλματα κβαντικό υπολογιστή έως το 2028 ή μέσα σε λίγα χρόνια από αυτή την ημερομηνία.
Η ανακοίνωση του DoE έρχεται μετά την υπογραφή από τον πρόεδρο Donald Trump δύο εκτελεστικών διαταγμάτων που αφορούν την κβαντική τεχνολογία, καθώς και μετά από επένδυση 2 δισεκατομμυρίων δολαρίων σε αρκετές εταιρείες κβαντικών υπολογιστών από το αμερικανικό Υπουργείο Εμπορίου.
Ορισμένες κβαντικές τεχνολογίες που αναφέρονται στα εκτελεστικά διατάγματα, όπως οι κβαντικοί αισθητήρες, έχουν ήδη φτάσει σε εμπορική βιωσιμότητα, οπότε είναι αρκετά βέβαιο ότι σύντομα θα αξιοποιηθούν ευρύτερα, για παράδειγμα στο διάστημα μέσω συνεργασίας με τη NASA. Οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν τραβήξει περισσότερη προσοχή εν μέρει επειδή θα μπορούσαν να εξελιχθούν σε ισχυρές μηχανές παραβίασης κρυπτογράφησης, όμως ενδέχεται να αντιμετωπίσουν και σημαντικά μεγαλύτερες προκλήσεις στην πορεία προς το 2028.
Η μέρα που οι κβαντικοί υπολογιστές θα σπάσουν το ίντερνετ
Ο Gil αναγνωρίζει ότι το άλμα από τις σημερινές συσκευές σε κβαντικούς υπολογιστές που θα πρέπει να είναι εκατοντάδες ή και χιλιάδες φορές μεγαλύτεροι θα απαιτήσει πολλή μάθηση. «Η πραγματικότητα θα είναι η διαχείριση της αύξησης της πολυπλοκότητας [από την κατασκευή] μιας συσκευής σε ένα τσιπ και σε ένα σύστημα», λέει. Επιπλέον, μπορεί να προκύψουν προβλήματα στις αλυσίδες εφοδιασμού, οι οποίες παραμένουν εύθραυστες λόγω του πόσο εξωτικά είναι πολλά από τα εξαρτήματα που απαιτούνται για νέες κβαντικές συσκευές, λέει ο Stimers.
Οι ΗΠΑ δεν είναι η μόνη χώρα που κινείται για να στηρίξει και να επιταχύνει την ανάπτυξη της κβαντικής τεχνολογίας. Το Ηνωμένο Βασίλειο, για παράδειγμα, στοχεύει να αποκτήσει κβαντικούς υπολογιστές μεγάλης κλίμακας μετά το 2030 μέσω του προγράμματος ProQure. Η κβαντική υπολογιστική βρίσκεται επίσης ανάμεσα στις δύο τεχνολογίες, μαζί με την τεχνητή νοημοσύνη, που βρίσκονται στο επίκεντρο της επόμενης πενταετούς εθνικής αναπτυξιακής στρατηγικής της Κίνας. Σημειωτέον, το 2028 είναι το πιο σύντομο χρονοδιάγραμμα ανάμεσα στα τρία. «Είναι επιθετικό», λέει ο Gil.
