Miks te ei peaks muretsema "kvanttalvest" rääkimise pärast – füüsikamaailm

<a href="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-caption="Kassa sisse Kvant 2.0 tehnoloogiaga saab raha teenida. (Viisakalt: iStock/monsitj)”>

Poliitikute, rahastajate ja investorite jaoks ei ole teadus alati nende radaril. Kuid aeg-ajalt tõmbavad teatud valdkonnad laiemat tähelepanu. Nägime seda 1950. aastatel tuumaenergiaga, mis mõne arvates oleks kunagi "mõõtmiseks liiga odav". Hiljem tõusid esiplaanile nanotehnoloogia ja grafeen. Viimasel ajal tundub, et tehisintellekt ja kvanttehnoloogia on kõigi meelest.

Kvanttehnoloogia ei tähenda enam ainult pooljuhte, kvantpunkte, elektronmikroskoope ja lasereid, mis on "esimese põlvkonna" tehnoloogiad. Selle asemel keskendutakse superpositsiooni, ebakindluse ja takerdumise ärakasutamisele "teise põlvkonna" kvanttehnoloogiate väljatöötamiseks.

Selline "quantum 2.0" tehnoloogia võib revolutsiooniliselt muuta kõike alates andmetöötlusest ja mõõtmisest kuni tuvastamise, ajastuse ja pildistamiseni. Olenemata sellest, kas tegemist on inseneri-, transpordi-, navigatsiooni-, rahandus-, kaitse- või kosmosevaldkonnaga, võib kvanttehnoloogia häirida ka majandust. Tegelikult on enamikul juhtivatest riikidest tänapäeval kvantstrateegia, kuigi Hiina on finantsjõu poolest eesotsas, kuna on kündnud. 25 miljardit dollarit kvanttehnoloogiasse kuni 2021. aastani.

Värske raporti kohaselt võib kvanttehnoloogiasse investeerimine aga võtta potentsiaalselt murettekitava pöörde Quantum 2024. aasta seis. Avaldanud jaanuaris Soomes asuv ettevõte IQM kvantarvutid, riskikapitalistid OpenOcean, Euroopa tehnoloogiainvestorid Lakestar ja Quantum Insider (TQI), hoiatati raportis, et investeeringud sellesse sektorisse on üle maailma langenud 50% pärast 2022. aasta kõrgpunkti.

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-1.jpg" data-caption="Raha räägib Eraettevõtete poolt kvanttehnoloogiasse investeeritud sularaha kogusumma on 2022. aasta tipust järsult langenud, kuid 1.2. aastal ulatus see siiski rohkem kui 2023 miljardi dollarini. Quantum 2024. aasta seis)” title=”Pildi avamiseks hüpikaknas klõpsake” href=”https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -quantum-winter-physics-world-1.jpg”>

Quantum 2024. aasta seis ütleb, et ülemaailmsed investeeringud kvanttehnoloogiasse, mis saavutasid haripunkti 2.2. aastal 2022 miljardit dollarit, langesid järgmisel aastal 1.2 miljardi dollarini. Kõige järsem langus oli USA-s, mis langes 80%, kusjuures Aasia ja Vaikse ookeani piirkonna investeeringud vähenesid 17%. Veidi parem oli olukord Euroopas, Lähis-Idas ja Aafrikas (EMEA), kus investeeringud kasvasid marginaalselt 3%.

Investeeringute langus on pannud mõned kommentaatorid vihjama, et oleme teel a "kvanttalv", mis näib dramaatiline, kuid võib-olla lihtsalt peegeldab arusaama, et investorid on üha enam häälestunud arenevatele turgudele ja tunnistavad, et kvantarvutite praktiliste rakendusteni võib kuluda veel palju aastaid. Samuti tasub meeles pidada, et vaatamata sellele on kvanttehnoloogia endiselt nišisektor, mis moodustab vähem kui 1% kogu riskikapitali rahastamisest kogu maailmas.

Hüpe tsükkel

Nagu mina märkis eelmisel aastal, järgivad paljud tehnoloogiad graafikut, mille koostas 1995. aastal Jackie Fenn, USA tehnoloogiakonsultantide Gartner Inc. analüütik. Nüüd tuntud kui "Gartneri hüpetsükkel", see näitab, kuidas teatud tehnoloogiaga seotud ootused aja jooksul arenevad. Olles ise läbi elanud paar tehnoloogiatsüklit, võin julgelt öelda, et graafik on päris täpne.

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg" data-caption="Üles, alla, üles Gartneri hüpetsükkel kirjeldab, kuidas iga uus tehnoloogia läbib viit peamist faasi: 2024. aasta seisuga on kvanttehnoloogiasse investeerimine tõenäoliselt veidi allapoole haripunkti, kuid edasised langused pöörduvad lõpuks tagasi, kui jõuame "tootlikkuse platoole". (Visalus: IOP Publishing)” title=”Pildi avamiseks hüpikaknas klõpsake” href=”https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg”>

Alustame “tehnoloogia vallandajaga”, kui kõik märkavad midagi suurt toimumas. Intress tõuseb, raha voolab sisse, kuni jõuame "ülepaisutatud ootuste haripunkti". Siis, kui inimesed mõistavad, et asjad on arvatust raskemad ja keerukamad, tabame "pettumuse küna". Hiljem elavneb tegevus taas läbi "valgustatuse nõlva", kuni jõuame "tootlikkuse platoole", kus ettevõtted lõpuks mõistavad, mis töötab, ja teavad, mida kliendid tahavad.

Kui hüpetsükkel on kvanttehnoloogia puhul tõsi – ja mul pole põhjust arvata, et see nii ei ole –, siis praegune investeeringute langus on tõenäoliselt kombinatsioon tsükli tipus olemisest ja maailmamajanduse aeglustumisest. See pole tingimata halb. Olen kindel, et teadlikumad investorid valivad turuvõimalustena tugevamaid tehnoloogiaid ja ettevõtteid ning taotluste esitamise ajad saavad selgemaks.

Igal juhul on tegemist endiselt suurte summadega, kusjuures investeeringud EMEAsse jätkavad kasvamist. Ja nagu . Quantum Insider Aruandes märgitakse, et kvantuuringute keskustes üle maailma on tehtud palju suuri edusamme. Üks näide on Ühendkuningriigi oma Riiklik kvantarvutikeskus, mille eesmärk on võimaldada Ühendkuningriigi ettevõtetele riigi riikliku strateegia osana varane juurdepääs kvantarvutitele.

Enim räägitud kvant 2.0 tehnoloogia on loomulikult kvantarvutus. See haarab kõik pealkirjad ja põnevust, mis pole üllatav, arvestades, et nõudlus selliste masinate järele on potentsiaalselt tohutu. Vastavalt eelmisel aastal avaldatud aruanne Marketsi ja Marketsi hinnangul võib kvantarvutite sektor olla 4.4. aastaks väärt 2028 miljardit dollarit.

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-3.jpg" data-caption="Läheb kasvu poole Vastavalt Quantum 2024. aasta seis aruande kohaselt on praegu valitsuse kvanttehnoloogiaalgatusi (roheline) kokku 33 riigis üle maailma, millest enam kui 20-l on riiklikud strateegiad laiaulatusliku rahastamisega (punane). Aruande hinnangul on avalikku sularaha juba eraldatud kuni 50 miljardit dollarit. (Viisakus: Quantum Insider)” title=”Pildi avamiseks hüpikaknas klõpsake” href=”https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -quantum-winter-physics-world-3.jpg”>

Suur osa sellest nõudlusest on tingitud vajadusest suurte masinate järele, millel on kuni 10,000 XNUMX kvantbitti (kubitti). Selliseid seadmeid kasutataks suhteliselt väikese krüptimisega salvestatud andmete dekrüpteerimiseks (kuigi raudselt on sellised andmed tõenäoliselt vanad ja mitte nii väärtuslikud). Siiski, kui võimsad kvantarvutid saavad reaalsuseks, seab nende ajalooliste krüpteerimisalgoritmide murdmise võime ohtu Interneti turvalisuse ja kahjustab ülemaailmset turvalisust.

Siiski on tõenäoliselt palju muid, kohesemad rakendused vähemate kubitidega kvantarvutitest. Paljud ettevõtted on selles valdkonnas edusamme teinud, kusjuures üks silmapaistev on ORCA andmetöötlus, mis võitis 2020. aastal ettevõtluse alustamise auhind Füüsika Instituudist (IOP). Richard Murray, ORCA tegevjuht, kes on koolitatud füüsik, hiljuti ütles Forbes et ettevõte oli müünud ​​viis oma süsteemi, millest neli on juba paigaldatud kolmes erinevas kohas üle maailma.

ORCA masin (veaparandusega fotooniline kvantarvuti) on esimene omataoline, mis suudab töötada toatemperatuuril. Viimane müük hõlmab süsteemi tarnimist Ühendkuningriigi riiklikult rahastatavale NQCC-le, mis põhineb Harwelli innovatsioonilinnakul Oxfordshire'is. ORCA süsteem pakub katseplatvormi masinõppeks, kombineerides kvant- ja närvivõrkude tehnoloogiaid.

Kuid nagu Murray märkis teine Forbes artikkel, väljakutse on välja selgitada, milleks kvantarvuteid kõige paremini kasutada saab. See pole lihtne, kuna paljud potentsiaalsed kliendid ei mõista eeliseid enne, kui nad näevad toimivaid süsteeme, mis suudavad nende probleeme lahendada. Selge on aga see, et kvantarvutid on eriti head teatud probleemide lahendamisel, mida klassikalistel arvutitel on raske või isegi võimatu lahendada.

Väljakutse on välja selgitada, milleks kvantarvuteid kõige paremini kasutada saab

Võistlus käib selles kõrgete panustega ja kõrge tasuga sektoris koos IBM-iga teatas hiljuti 1000 kubitist arvutist. Ettevõte on järginud kvantarvutuste tegevuskava, mis igal aastal ligikaudu kahekordistas kubittide arvu. 2021. aastal oli IBMil 127-kubitine seade ja 2022. aastal 433-kubitine seade. Selle uusimal kiibil nimega Condor on 1121 ülijuhtivat kubitti. Üsna kõnekas on aga see, et ettevõte vahetab nüüd käike ja keskendub oma masinate veakindlamaks muutmisele, kuna see mõjutab selgelt potentsiaalsete klientide võimet neid lähitulevikus kasutada.

Kuid kvant-2.0 tehnoloogia rakenduste osas usun, et kvantkelladel, kvantanduritel ja kvantkujutise tehnoloogial on palju lubadusi, eriti kui need saavutavad teatud kasutuskriteeriumid väljaspool laborit. Sellega seoses Ühendkuningriigi töö Andurite ja ajastuse kvanttehnoloogia keskus, mida juhib Birminghami ülikool, on maailmatasemel, nagu ka mõned sellega seotud ettevõtted.

<a data-fancybox data-src="https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg" data-caption="Aju jõud Kvantsensori ettevõte Cerca Magnetics võitis hiljuti Füüsika Instituudi Quantum Business and Innovation rühma avaauhinna oma kantava magnetoentsefalograafia skanneri eest. (Visalus: Cerca Magnetics)” title=”Pildi avamiseks hüpikaknas klõpsake” href=”https://platoaistream.net/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg”>

Võtma Cerca Magnetics, Mis võitis IOP äriinnovatsiooni auhinna maailma esimese kantava väljatöötamiseks magnetoentsefalograafia skanner. Optiliselt pumbatavate toatemperatuuri magnetomeetrite abil ei ole iga andurielement suurem kui LEGO klots ja suudab mõõta inimese ajufunktsiooni tundlikkusega, mis konkureerib krüogeensete ülijuhtivate seadmete tundlikkusega.

Ettevõte, kes on samuti võitnud avaauhind IOP Quantum Business and Innovation Groupilt (qBIG) on juba ehitanud kerge 3D-prinditud pea külge kinnitatava skannerikorgi ja paigaldanud süsteeme üle maailma magnetiliselt varjestatud ruumidesse. Selle seade suudab mõõta inimese ajufunktsiooni ettevõtte sõnul enneolematu täpsusega. Kõige tähtsam on see, et see võib võtta andmeid isegi siis, kui patsient liigub, mitte ei pea paigal püsima, kuni nad oma pead suurde skannerisse pistavad.

Veel üks huvitav kvantandurite ettevõte on Bristolis asuv QLM, mis hiljuti demonstreeris oma uusimat metaangaasi kvantlidari kaamerat IOP-i üritusel. kus osales Edinburghi hertsog. See kaamera on väiksem, vastupidavam ja integreeritum, võimaldades seda ülemaailmselt proovivatel klientidel kasutada metaanilekke tuvastamiseks. Muljetavaldav oli näha, kuidas ettevõte on pärast 2020. aasta IOP äriauhinna võitmist edenenud.

Üks minu quantum 2.0 tehnoloogia lemmikrakendusi on kvantgravitatsiooni tuvastamine, mille eesmärk on hankida seadmeid, mida saab kohapeal kasutusele võtta. Kujutage ette, kuidas maa all peituva mõistmine võib mõjutada meie igapäevaelu. Selle asemel, et teetöölised peaksid maa-aluse toru parandamiseks välja kaevama tohutuid asfaltkatteid, võiksid nad teha kiireid, sihipäraseid mikrokirurgia-tüüpi remonditöid.

Millal kvantarvutid lõpuks turule tungivad?

Täpne kaardistamine kvantgravitatsiooniandurite abil on siin tõesti abiks ja Birminghami Ülikool on välja lülitatud Delta.g on juba 1.5. aastal kogunud 2023 miljonit naela, et ehitada oma kvantgravitatsiooniandureid maa-aluse kaardistamise jaoks. Pete Stirling, ettevõtte kaasasutaja ja tegevjuht, ütleb, et selle eesmärk on tehnoloogiat kahandada, et seda saaks kasutada reaalsetes rakendustes, nagu peidetud infrastruktuuri otsimine ja remonditööde tegemine.

"Arvestades laialdasi rakendusi paljudes tööstusharudes, oleme väga põnevil oma võime üle kasutada kvantgravitatsiooni gradiomeetriat, et saavutada tohutut kulude kokkuhoidu ja kiirendada kaardistamistööde tempot viisil, mis parandab igapäevaelu, " ütleb Stirling. Kujutage ette, kui kasulik oleks omada suumitavat ja otsitavat Google Mapsi andmebaasi kõigist lugematutest torudest, tunnelitest ja kaablitest, mis peituvad meie jalge all.

Niisiis, hoolimata riskikapitali rahastamise vähenemisest ja "kvanttalve" hirmust, on kvanttehnoloogia sektor endiselt tugev ja küpsemas. Rahastamise summa ei ole seega ainus number, millele peaksime keskenduma. Tegelikult on sobivamad traditsioonilisemad mõõdikud, nagu välikatsetused ja toote- või teenusetulud.

Kuigi kvantarvutite täieliku potentsiaali saavutamiseks võib kuluda palju aastaid, on olemas ka lähiajalised rakendused ning tuvastuses ja ajastuses, mille lõppeesmärgid on selged. Minu arvates ühe põnevaima füüsikaharu jaoks on toodete kommertsialiseerimine täies hoos.

• 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/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter/