Οι ΗΠΑ ξεκινούν αγώνα κβαντικών υπολογιστών. Η IBM παίρνει ένα δισεκατομμύριο, εκατοντάδες εκατομμύρια περισσότερα στην…
Το Υπουργείο Εμπορίου των ΗΠΑ θα διανείμει 2 δισεκατομμύρια δολάρια σε εγχώριες κβαντικές εταιρείες για την επιτάχυνση της κατασκευής της επόμενης γενιάς υπερυπολογιστών. Τα μισά από αυτά θα πάνε στην IBM, η οποία, εκτός από την κυβερνητική υποστήριξη, θα εισφέρει το δικό της δισεκατομμύριο σε μια νέα εταιρεία, την Anderon, το πρώτο "καθαρά κβαντικό χυτήριο" για την παραγωγή πλακετών τσιπ. Το πρόγραμμα εκτελείται στο πλαίσιο του νόμου CHIPS and Science Act, και η κυβέρνηση θα πάρει επίσης μετοχές σε μικρότερους παίκτες, όπως η D-Wave Quantum και η Rigetti Computing, σε αντάλλαγμα για μέρος της στήριξης.
Οι κβαντικοί υπολογιστές υπόσχονται μεγάλες ανακαλύψεις στην υγειονομική περίθαλψη, την ενέργεια, τα χρηματοοικονομικά ή τη χημεία, αλλά αποτελούν επίσης σοβαρό κίνδυνο για την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο, επειδή θα μπορούσαν μια μέρα να σπάσουν τα σημερινά πρότυπα κρυπτογράφησης. Προς το παρόν, βρισκόμαστε ακόμη περισσότερο στη φάση "πριν από την καταιγίδα": τα τεχνικά εμπόδια είναι τεράστια, τα qubits είναι εξαιρετικά εύθραυστα και σταθερά και τα πρακτικά συστήματα εξακολουθούν να αναδύονται. Ωστόσο, η IBM εκτιμά ότι οι κβαντικές τεχνολογίες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν οικονομική αξία έως 850 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2040, ενώ αναλύσεις τύπου McKinsey μιλούν για έως και 1,3 τρισεκατομμύρια δολάρια έως το 2035 για διάφορους βασικούς κλάδους.
Τι ακριβώς χρηματοδοτούν οι ΗΠΑ και γιατί
Το Υπουργείο Εμπορίου θα διαθέσει 2 δισεκατομμύρια δολάρια για την υποστήριξη αμερικανικών εταιρειών κβαντικής τεχνολογίας, με περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια να πηγαίνουν στην IBM $IBM. Τα χρήματα πρόκειται να διατεθούν κυρίως για έρευνα και ανάπτυξη, δημιουργία και επέκταση της παραγωγικής ικανότητας για κβαντικά τσιπ και δημιουργία οικοσυστήματος γύρω από νέες υποδομές. Η στήριξη αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης στρατηγικής με την οποία οι ΗΠΑ προσπαθούν να διασφαλίσουν ότι η πλειονότητα της παγκόσμιας παραγωγής κβαντικών πλακετών θα γίνεται σε αμερικανικό έδαφος, παρόμοια με ό,τι γίνεται για το τμήμα των ημιαγωγών του νόμου CHIPS.
Εκτός από την IBM, συνολικά εννέα κβαντικές εταιρείες πρόκειται να επωφεληθούν από το πρόγραμμα. Για μερικές επιλεγμένες από αυτές τις εταιρείες, δεν θα πρόκειται απλώς για επιχορηγήσεις, αλλά για ανταλλαγές μετοχών με μετοχές - έτσι η κυβέρνηση συμμετέχει άμεσα στη μελλοντική αξία αυτών των εταιρειών. Αυτό το μοντέλο είναι ασυνήθιστο σε σύγκριση με τις παραδοσιακές επιχορηγήσεις, αλλά έχει νόημα σε έναν τομέα όπου μια και μόνο ανακάλυψη μπορεί να δημιουργήσει τεράστια αξία στην αγορά.
Anderon: το πρώτο "καθαρό κβαντικό χυτήριο" της IBM
Η IBM θα ιδρύσει μια νέα θυγατρική εταιρεία, την Anderon, η οποία θα λειτουργεί ως αμιγώς κβαντικό χυτήριο για την παραγωγή πλακιδίων για κβαντικά τσιπ. Περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια δημόσιας χρηματοδότησης θα διατεθούν άμεσα για την υποστήριξη του έργου, με την IBM να προσθέτει 1 δισεκατομμύριο δολάρια από τη δική της πλευρά και να αναμένει τη συμμετοχή επιπλέον επενδυτών. Στόχος είναι να δημιουργηθεί μια κατασκευαστική ικανότητα που θα εξυπηρετεί όχι μόνο την ίδια την IBM, αλλά και άλλες εταιρείες με την πάροδο του χρόνου, όπως τα παραδοσιακά χυτήρια τύπου TSMC εξυπηρετούν την ευρύτερη αγορά ημιαγωγών.
Σύμφωνα με την IBM, η πρωτοβουλία αυτή αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες δεσμεύσεις της αμερικανικής κυβέρνησης στην κβαντική έρευνα και κατασκευή μέχρι σήμερα και έχει ως στόχο να εξασφαλίσει την κυριαρχία των ΗΠΑ στην παραγωγή κβαντικών πλακετών. Η αγορά αντέδρασε θετικά στην ανακοίνωση, με τις μετοχές της IBM να αυξάνονται κατά 12% ως απάντηση στην είδηση.
Κβαντικοί υπολογιστές: τεράστιες δυνατότητες και κίνδυνοι
Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν qubits, τα οποία μπορούν να επεξεργάζονται την πληροφορία με διαφορετικό τρόπο από τα κλασικά bits 0 και 1. Αυτό επιτρέπει ασύγκριτα υψηλότερες υπολογιστικές ταχύτητες σε ορισμένους τύπους εργασιών - συνήθως προσομοίωση μορίων και υλικών, βελτιστοποίηση πολύπλοκων λογιστικών και οικονομικών προβλημάτων ή εκπαίδευση ορισμένων τύπων μοντέλων.
Η IBM εκτιμά ότι οι κβαντικές τεχνολογίες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν οικονομική αξία έως 850 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2040. Στη συνέχεια, η μελέτη της McKinsey συνδέει το μεγαλύτερο δυναμικό με τέσσερις κλάδους: την αυτοκινητοβιομηχανία, τα χημικά, τις χρηματοπιστωτικές υπηρεσίες και τις επιστήμες της ζωής, όπου η κβαντική πληροφορική θα μπορούσε να προσθέσει αξία έως και 1,3 τρισεκατομμύρια δολάρια μέχρι τα μέσα της επόμενης δεκαετίας. Σε αυτούς περιλαμβάνονται:
Ταχύτερη ανάπτυξη νέων υλικών και μπαταριών στην αυτοκινητοβιομηχανία
ακριβέστερες προσομοιώσεις χημικών αντιδράσεων και καταλυτών
πιο εξελιγμένα μοντέλα κινδύνου και τιμολόγησης στον τραπεζικό τομέα
το σχεδιασμό νέων φαρμάκων και εξατομικευμένης ιατρικής στη φαρμακευτική βιομηχανία
Από την άλλη πλευρά, οι κβαντικές ανακαλύψεις αποτελούν σημαντική απειλή για τη σημερινή ασφάλεια στον κυβερνοχώρο: ένας επαρκώς προηγμένος κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να σπάσει μεγάλο μέρος της σημερινής κρυπτογράφησης που διέπει το διαδίκτυο, τις τραπεζικές συναλλαγές και τις κυβερνητικές επικοινωνίες. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αναπτύσσεται παράλληλα ο τομέας της λεγόμενης μετα-κβαντικής κρυπτογραφίας για να δώσει στον κόσμο νέα πρότυπα που θα είναι ανθεκτικά στις κβαντικές επιθέσεις.
Γιατί βρισκόμαστε ακόμη "πριν από την κβαντική ημέρα D-day"
Παρά τις υψηλές προσδοκίες και τα πρωτοσέλιδα των μέσων ενημέρωσης, κανένας από τους μεγάλους παίκτες δεν έχει ακόμη φτάσει στο σημείο όπου οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζικά για εργασίες ρουτίνας. Οι λόγοι είναι σε μεγάλο βαθμό τεχνικοί:
Τα qubits είναι εξαιρετικά ευαίσθητα σε εξωτερικές επιδράσεις όπως οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές ή το φως.
η διατήρηση της συνοχής τους για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα για πολύπλοκους υπολογισμούς είναι δύσκολη
τα σημερινά συστήματα υποφέρουν από υψηλά ποσοστά σφαλμάτων και απαιτούν εξελιγμένους αλγορίθμους διόρθωσης σφαλμάτων
Ως εκ τούτου, η πρακτική χρήση των κβαντικών υπολογιστών έχει μέχρι στιγμής τη μορφή πειραματικών έργων σε συνεργασία μεταξύ εταιρειών, πανεπιστημίων και τεχνολογικών εταίρων. Η IBM $IBM, η Google $GOOG, η Microsoft $MSFT και εξειδικευμένες νεοσύστατες επιχειρήσεις αυξάνουν σταδιακά τον αριθμό των qubits και την ποιότητα των συστημάτων, αλλά απομένουν μερικές ακόμη τεχνικές γενιές για να επιτευχθεί μια κβαντική υπολογιστική "κλίμακα κοινής ωφέλειας" που θα επιλύει σταθερά πραγματικές βιομηχανικές εργασίες.
Μικρότεροι παίκτες: D-Wave $QBTS και Rigetti $RGTI ως αποδέκτες εκατοντάδων εκατομμυρίων
Εκτός από την IBM, σημαντικές ενισχύσεις θα λάβουν και μικρότερες αμιγώς κβαντικές εταιρείες. Η D-Wave Quantum ανακοίνωσε ότι υπέγραψε επιστολή προθέσεων με το Υπουργείο Εμπορίου για χρηματοδότηση έως και 100 εκατ. δολάρια στο πλαίσιο του νόμου CHIPS and Science Act με αντάλλαγμα μια συμμετοχή στο μετοχικό κεφάλαιο. Η εταιρεία έκανε λόγο για "κομβική στιγμή όχι μόνο για την D-Wave, αλλά και για την κβαντική πληροφορική και τις Ηνωμένες Πολιτείες" και η μετοχή της σημείωσε άλμα στα χαμηλά δεκαπεντάρια μετά την ανακοίνωση.
Παρόμοια επιστολή προθέσεων υπέγραψε και η Rigetti Computing, η οποία επίσης μπορεί να λάβει έως και 100 εκατ. δολάρια και σε αντάλλαγμα θα εκδώσει μερίδιο της εταιρείας στην πολιτεία. Σύμφωνα με τον διευθύνοντα σύμβουλο της εταιρείας Subodh Kulkarni, αυτό θα της επιτρέψει να επιταχύνει σημαντικά την κλιμάκωση της τεχνολογίας και να έρθει πιο κοντά σε πρακτικά χρησιμοποιήσιμους κβαντικούς υπολογιστές που θα προσφέρουν πραγματική χρηστική αξία στους πελάτες.
Γεωπολιτική και επιπτώσεις για την Ευρώπη και την Κίνα
Η επένδυση των ΗΠΑ στην κβαντική τεχνολογία έχει σαφείς γεωπολιτικές διαστάσεις. Οι ΗΠΑ απαντούν στις αυξανόμενες δραστηριότητες της Κίνας και της Ευρωπαϊκής Ένωσης, οι οποίες επίσης δημιουργούν τα δικά τους κβαντικά προγράμματα, ερευνητικά κέντρα και εξειδικευμένες υποδομές.
Για την Ευρώπη, αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να αποφασίσει αν θα αρκεστεί στο να είναι "χρήστης" της αμερικανικής και κινεζικής τεχνολογίας ή αν θα αυξήσει τις δικές της επενδύσεις προκειμένου να διατηρήσει την τεχνολογική της κυριαρχία και σε αυτόν τον τομέα. Για την Κίνα, η κίνηση των ΗΠΑ είναι ένα μήνυμα ότι οι κβαντικές τεχνολογίες γίνονται το επόμενο μέτωπο του τεχνολογικού ανταγωνισμού, όπως οι ημιαγωγοί ή το 5G.
Για τις παγκόσμιες επιχειρήσεις στον τομέα της αυτοκινητοβιομηχανίας, των χημικών, των χρηματοοικονομικών και των φαρμακευτικών προϊόντων, λοιπόν, είναι ζωτικής σημασίας να δούμε πόσο γρήγορα η κβαντική πληροφορική θα περάσει από το εργαστήριο στο πεδίο. Όσοι μπορέσουν να φέρουν τους κβαντικούς αλγορίθμους στις ομάδες Ε&Α και δεδομένων τους από νωρίς, μπορούν να αποκτήσουν ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα που θα είναι δύσκολο να προλάβουν.
