Farai Mazhandu und Mhlambululi Mafu argumentieren, dass Quantentechnologien dazu beitragen können, den Kontinent in eine neue Ära zu führen
Afrika steht vor einer Quantentransformation. Mit einer jungen, digital einheimischen Bevölkerung und einer wachsenden Quantenarbeitskraft ist der Kontinent bereit, von der kommenden „zweiten Quantenrevolution“ zu profitieren. Wir können es uns nicht leisten, etwas zu verpassen. Schließlich liegen die jährlichen weltweiten Investitionen in Quantencomputing inzwischen bereits bei über 30 Milliarden US-Dollar und werden in den nächsten 450 bis 850 Jahren voraussichtlich 15 bis 30 Milliarden US-Dollar erreichen.
Afrika macht stetige Fortschritte bei der Verwirklichung dieser Ziele, und Länder auf dem gesamten Kontinent führen Karriereinitiativen durch, um eine quantentaugliche Arbeitskräfte aufzubauen, wie z OneQuantum Africa, QWorld und Quantensprung Afrika (QLA). Es gab auch spezielle Quantensitzungen bei jährlichen Veranstaltungen wie der Centre for High Performance Computing Conference in Südafrika, dem Emerging Technology Symposium der National University of Science and Technology in Simbabwe und der von der NATO gesponserten Quantum Morocco Conference.
Auch die wissenschaftliche Leistung afrikanischer Forscher in quantenbezogenen Bereichen hat zugenommen, insbesondere im letzten Jahrzehnt. Im Jahr 2011 veröffentlichten beispielsweise in Südafrika ansässige Forscher etwa 50 Artikel auf diesem Gebiet – aber die jährliche Gesamtzahl liegt heute bei etwa 200.
Viele Aktivitäten in Afrika konzentrieren sich auf Quantencomputing. Die Kwame Nkrumah University of Science and Technology in Ghana beispielsweise veranstaltete kürzlich mit Unterstützung von IBM einen Workshop zu diesem Thema. Dann gibt es Quantensuche – ein fünfwöchiges Online-Training zu den Grundlagen des Quantencomputings. Es wird vom QLA, dem African Institute for Mathematical Sciences, der Universität Amsterdam und QuSoft betrieben und trägt dazu bei, die nächste Generation von Quantenpionieren auszubilden.
Das Südafrikanische Quantentechnologie-InitiativeInzwischen arbeitet es mit Unternehmen und Institutionen zusammen – darunter IBM, dem Abdus Salam International Center for Theoretical Physics und dem CERN-Labor für Teilchenphysik –, um eine Quantenindustrie im Land zu fördern. Plattformen wie der Cloud-Quantencomputer IBM-Q, der von der Wits University in Johannesburg, Südafrika, verwaltet wird, haben der Community den dringend benötigten Impuls gegeben. Auch IBM und andere Branchenriesen wie Google, Microsoft, NVIDIA, D-Wave und Amazon ermöglichen Forschern den Zugang zu Quantensimulations- und Hardware-Tools.
Talent-Pool
Trotz dieser positiven Beispiele muss noch viel mehr getan werden, um Afrikas Leistungsfähigkeit in der Quantentechnologie zu steigern. Aber wir glauben, dass sich die Mühe lohnen wird, denn eine solche Arbeit könnte Afrika helfen, die vielen Herausforderungen zu meistern, vor denen es steht, und eine nachhaltige Zukunft aufzubauen. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da rund 600 Millionen Afrikaner keinen Zugang zu Elektrizität haben, was Wirtschaftswachstum, Bildung und Gesundheitsversorgung behindert.
Quantencomputer könnten beispielsweise die Ammoniakproduktion verändern, indem sie dabei helfen, effizientere Katalysatoren zu entdecken, die einen Eckpfeiler der Düngemittelherstellung darstellen. Die Reduzierung des Energieverbrauchs und der Kosten für die Lebensmittelproduktion kann die Wettbewerbsfähigkeit steigern und landwirtschaftliche Prozesse verbessern, die zu einer verbesserten Lebensmittelproduktion führen. Solche Fortschritte könnten dazu beitragen, Armut und Hunger zu beseitigen und gleichzeitig erschwingliche und saubere Energie bereitzustellen.
Afrika verfügt nicht nur über einen großen, ungenutzten Talentpool, sondern verfügt auch über reichlich natürliche Ressourcen, insbesondere über Seltenerdelemente, die auf dem Kontinent entdeckt wurden und für Quantentechnologien von entscheidender Bedeutung sein werden. Die Seltenerdelemente in Madagaskar, Südafrika, Burundi, der Demokratischen Republik Kongo und Namibia werden für die Produktion von Quantenhardware von entscheidender Bedeutung sein und das Potenzial Afrikas unterstreichen, die Entwicklungen im Quantencomputing maßgeblich zu beeinflussen. Die gemeinsame Nutzung von geistigem Eigentum und die Entwicklung von Kooperationsrahmen werden dazu beitragen, die wirtschaftlichen und sozialen Ziele zu erweitern und Ungleichheiten zu verringern.
Eine spannende Erzählung
Afrikas Quantenreise, unterstützt durch kollaborative Plattformen wie die Africa Quantum Consortiumgeht es darum, die Quantentechnologie relevant zu machen und die Zusammenarbeit auf dem gesamten Kontinent zu fördern. Es gibt großes Potenzial – nicht nur im Quantencomputing, sondern auch in der Quantenkommunikation, Simulation, Metrologie und Sensorik.
Wir glauben, dass Afrika durch Technologietransfer, unabhängige wissenschaftliche Fähigkeiten und gute Bildung Partnerschaften schaffen kann, die ein ganzes Quanten-Start-up-Ökosystem hervorbringen werden. Es wird Innovation und Infrastruktur verbessern und das Wirtschaftswachstum Afrikas durch eine wissens- und digitalbasierte Wirtschaft verbessern.
Warum Fehlerkorrektur die größte Herausforderung des Quantencomputings ist
Es wird von entscheidender Bedeutung sein, von den führenden Anbietern von Quantentechnologien wie China, Europa, Singapur und den USA zu lernen. Die praktische Quanteninformatik liegt noch in weiter Ferne, aber Afrikas Quantenzukunft ist ein Hoffnungsschimmer und verspricht, den Kontinent in eine Ära der Innovation und des Wohlstands zu führen. Wir glauben, dass Afrika an die Spitze des Wissens in Quantentechnologien gelangen und gleichzeitig einige seiner großen Herausforderungen lösen kann.
Das ist leichter gesagt als getan, aber durch Planung, Zusammenarbeit mit der internationalen Gemeinschaft und ein unerschütterliches Engagement für Bildung und Arbeitskräfteentwicklung sind wir zuversichtlich, dass Afrika zur globalen Quantenrevolution beitragen kann. Wir sind sicher, dass es eine Schlüsselrolle bei der Gestaltung der Zukunft von Wissenschaft, Technologie und Innovation auf dem Kontinent und darüber hinaus spielen wird.
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- Quelle: https://physicsworld.com/a/africas-quantum-future-offers-a-beacon-of-hope/
