Noua mândrie a Germaniei, cu care speră că vor rezolva cele mai arzătoare probleme ale lumii, cum ar fi cancerul, încălzirea globală sau zborul către stele

În războiul global pentru tehnologia viitorului și suveranitate, Germania se mândrește cu cel mai puternic supercomputer din Europa, unul cuantic, făcut de o companie…americană.

Germania s-a lăudat recent cu cea mai puternică mașină de calcul din Europa, un uriaș computer cuantic bazat pe o tehnologie care după ce va deveni matură promite să ajute umanitatea să-și rezolve cele mai arzătoare probleme sau să-și îndeplinească cele mai îndrăznețe dorințe, cum ar fi tratamente pentru cancer, încălzirea globală și zborul către stele. Computerul ar trebui să fie un semnal că Germania și Europa după ea țin pasul în cursa tehnologică globală. Însă la realizarea dispozitivului cuantic un rol vital l-a avut o corporație americană.

Toate superputerile lumii se întrec în a dezvolta și perfecționa tehnologia computerele cuantice, aparate cu putere și viteză de calcul imense în comparație cu cele mai puternice supercomputere clasice ale prezentului. Explicat simplificat, computere cuantice manipulează particule subatomice pentru a face milioane de calcule în microsecunde. Acest lucru este posibil pentru că, spre deosebire de calculatoarele tradiționale, la care unitatea informațională, bitul, reprezintă ori 1, ori 0, închis sau deschis, la cumputerele cuantice unitatea computatională, qubitul (bitul cuantic), poate fi 1, poate fi 0 sau și 1 și 0 în același timp. Închis și deschis în același timp.

Spre exemplu, un computer de 1 qubit poate realiza patru combinații diferite: 0 și 1, 1 și 0, 0 și 0, 1 și 1, toate în același timp. Acest concept, numit superpoziție, permite crearea de spații de calcul mari, în care sarcinile pot fi procesate în paralel cu viteze mult mai mari decât la computerele clasice. Astfel, în teorie, ceea ce unui computer normal i-ar lua 10.000 de ani pentru a calcula, un computer cuantic poate face în 200 de secunde.

Pe scurt și mai plastic spus, computerele cuantice sunt „supermașini care în curând vor găsi rezolvare problemei încălzirii globale și tratament pentru cancer încercând toate răspunsurile posibile în diferite universuri paralele”, după cum scrie pentru Quanta Magazine comentatorul de specialitate Scott Aaronson.

Întâietatea în acest domeniu ar aduce nu doar faimă și bani, ci și o poziție mult mai bună într-un război al supremației tehnologice care devine din ce în ce mai dur. O tehnologie de care toată lumea are nevoie poate deschide nenumărate uși pentru cel care o controlează, îi oferă acestuia diferite leviere pe piețele și în politicile internaționale. Apoi, penuria de semiconductori apărută în economia postpandemică arată cât de nocivă poate fi dependența de doar câțiva producători. Computerele cuantice vor deveni vitale pentru oricine vrea dezvoltare și progres.

În Germania, la prezentarea celui mai puternic computer cuantic din Europa, cancelarul Angela Merkel a spus că „în ceea ce privește cercetarea în domeniul tehnologiilor cuantice, Germania este printre cele mai bune din lume și intenționează să rămână printre cele mai bune din lume”. Ceremonia a avut o vibrație specială pentru ea, deoarece actualul politician are pregătire de chimist cuantic, amintește Politico. „Suntem în mijlocul unei competiții foarte intense, iar Germania are intenția de a ajunge să aibă un cuvânt important de spus.”

Europa, Statele Unite și China sunt prinse într-o cursă pentru a construi și exploata cele mai puternice computere. Tehnologia cuantică, care doar de curând a început să-și arate utilitatea practică, promite să efectueze calcule imposibile până acum la viteze record. Germania speră că tehnologia calculului cuantic va stimula inovația în întreaga industrie – de la transport și mediu la sănătate.

Computerele cuantice abia de-acum încep să poată face ceea ce computerele tradiționale nu pot, dar încă nu în măsura la care pot aduce valoare adăugată, notează Deutsche Welle.

•

În China, în martie, la un târg de tehnologie destinat printre altele și educării copiilor, a fost prezentat prototipul unui computer cuantic numit «Jiuzhang».

•

Ziarul nipon Nikkei scrie că în prezent China pare să acapareze cea mai mare parte a pieței globale de comunicații cuantice, estimată la 2 miliarde de dolari.

Liderii politici speră că tehnologia va aduce un avantaj economic atunci când va fi aplicată în economie. Mașinile care se conduc singure, de exemplu, ar putea învăța să conducă mai în siguranță și mai rapid. Tehnologia promite, de asemenea, că va putea sparge criptarea sofisticată, ceea ce înseamnă acces la informațiile altora, dar și riscuri pentru securitate și suveranitate.

Beneficiile cercetării cuantice revin țărilor care pot găzdui și utiliza astfel de dispozitive. Computerul Germaniei, pus în funcțiune într-o locație din apropiere de Stuttgart, este construit de compania americană de tehnologie IBM, fiind din categoria IBM Quantum System One, și va fi administrat de Fraunhofer-Gesellschaft, cea mai importantă organizație europeană de cercetare aplicată. Cercetătorii și companiile vor putea să-și dezvolte și să-și testeze acolo algoritmii cuantici și să acumuleze experiență în utilizarea computerului.

Interesul lui Merkel pentru tehnologie subliniază miza Germaniei și a altor țări europene care încearcă să-și construiască un sector de tehnologie local și să se dezlipească de furnizorii străini. Deși participarea IBM la programul european subliniază că nici măcar Germania nu a ajuns unde și-ar dori. Pentru că există puține companii cuantice europene de vârf, IBM furnizează atât computerul în sine, cât și cloudul la care este conectat.

Anul trecut, Berlinul a anunțat o investiție de 2 miliarde de euro în cercetare cuantică pe parcursul a cinci ani și poate, de asemenea, să utilizeze fondul de 1 miliard de euro al Comisiei Europene pentru tehnologiile cuantice. Totuși, Merkel a recunoscut că Europa este în urmă și că trebuie să recupereze. „Calculul cuantic poate juca un rol cheie în efortul nostru de a dobândi suveranitate tehnologică și digitală”, a spus cancelarul. „Desigur, nu suntem singurii care ne dăm seama că aceasta este calea. Statele Unite și China au investit sume enorme.”

SUA și China dețin în prezent cele mai multe brevete asupra computerelor și tehnologiei cuantice. Guvernul chinez cheltuie cel puțin 2,5 miliarde de dolari pe an pentru cercetarea cuantică. În 2018, Washington a alocat 1,2 miliarde de dolari pentru cercetarea cuantică, ca parte a Actului cu privire la Inițiativa Cuantică Națională. Guvernul federal a completat finanțarea cu alte inițiative, inclusiv cu 237 milioane dolari din bugetul 2021.

Ambele țări se pot baza, de asemenea, pe giganții lor tehnologici, cum sunt Alibaba, IBM și Microsoft.

Anul trecut, Berlinul a anunțat o investiție de 2 miliarde de euro în cercetare cuantică pe parcursul a cinci ani și poate, de asemenea, să utilizeze fondul de 1 miliard de euro al Comisiei Europene pentru tehnologiile cuantice. Totuși, Merkel a recunoscut că Europa este în urmă și că trebuie să recupereze.

•

Computerele cuantice sunt „supermașini care în curând vor găsi rezolvare problemei încălzirii globale și tratament pentru cancer încercând toate răspunsurile posibile în diferite universuri paralele”, după cum scrie pentru Quanta Magazine comentatorul de specialitate Scott Aaronson.

•

Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC) reprezintă un grup de 10 mari companii locale – BASF, BMW, Boehringer Ingelheim, Bosch, Infineon, Merck, Munich Re, SAP, Siemens și Volkswagen. Mulți dintre membrii QUTAC au deja specialiști cuantici în personalul lor, iar aceste echipe devin din ce în ce mai importante.

Pe fondul unor dezbateri tensionate în Europa cu privire la cine controlează datele industriale, institutul de cercetare Fraunhofer-Gesellschaft va stoca și prelucra datele produse de computerele centrelor de date IBM din Germania.

„Comenzile vor fi trimise către computerul cuantic și pot fi procesate în continuare pe computerele tradiționale pentru confidențialitatea și suveranitatea datelor, iar computerul cuantic va fi operat în conformitate cu legislația germană”, a declarat Reimund Neugebauer, președintele Fraunhofer-Gesellschaft.

El a mai spus că institutul a încheiat deja parteneriate cu companii și universități care vor folosi computerul, dar nu le-a numit.

Ministrul german pentru cercetare, Anja Karliczek, a intervenit și ea declarând că „vrem, de asemenea, să dezvoltăm hardware-ul pentru calculul cuantic aici, în Germania, și aș dori să subliniez că suveranitatea nu înseamnă că trebuie să ne izolăm.”

Computerele cuantice abia de-acum încep să poată face ceea ce computerele tradiționale nu pot, dar încă nu în măsura la care pot aduce valoare adăugată, notează Deutsche Welle. Spre exemplu, până acum oamenii de știință nu puteau decât să elaboreze probleme pe care computerele tradiționale nu le pot rezolva, dar cu care cele cuantice nu au dificultăți. Cu toate acestea, tehnologia computerelor cuantice a acaparat deja interesul companiilor germane. Quantum Technology and Application Consortium (QUTAC) reprezintă un grup de 10 mari companii locale – BASF, BMW, Boehringer Ingelheim, Bosch, Infineon, Merck, Munich Re, SAP, Siemens și Volkswagen. Mulți dintre membrii QUTAC au deja specialiști cuantici în personalul lor, iar aceste echipe devin din ce în ce mai importante. O postare pe LinkedIn despre QUTAC de la unul din șefii de la
Volk­s­wagen are chiar legătură cu angajarea unui specialist cuantic care să ajute producătorul auto să identifice potențiale aplicații pentru tehnologia cuantică „cu scopul final de a obține un avantaj operațional pentru Volkswagen”.

Există multe idei despre cum ar putea ajuta calculul cuantic industria. Un videoclip de la BMW sugerează că computerele cuantice ar putea ajuta roboții industriali să găsească cel mai eficient mod de a aplica material de etanșeizare la îmbinările de la o mașină, economisind timp, bani și materiale. Alte aplicații pentru computerele cuantice includ identificarea celor mai eficiente și mai puțin costisitoare rute pentru transportul de mărfuri și materiale, îmbunătățirea învățării de către inteligența artificială, ajutând computerele să înțeleagă mai bine vorbirea naturală sau sporindu-le capacitatea de a „vedea” și identifica obiectele care apar pe camerele lor. Deocamdată, Germania pare să-și dezvolte un ecosistem cuantic cuprinzător.

Acest lucru se întâmplă și în alte părți. În China, în martie, la un târg de tehnologie destinat printre altele și educării copiilor, a fost prezentat prototipul unui computer cuantic numit «Jiuzhang». Ziarul nipon Nikkei scrie că în prezent China pare să acapareze cea mai mare parte a pieței globale de comunicații cuantice, estimată la 2 miliarde de dolari. În Japonia, 11 companii, printre care Toshiba și Hitachi, vor forma în această vară un consiliu cu scopul de a dezvolta resursele tehnice și umane necesare țării să concureze în cursa globală a computerelor cuantice. Peste 50 de companii sunt așteptate să se alăture inițiativei. IBM și-a prezentat primul computer cuantic operabil în afara unui laborator în 2019.