Zephyrnet-logo

Waarom je je geen zorgen hoeft te maken over een 'kwantumwinter' – Physics World

Datum:

Een recente daling van de mondiale particuliere investeringen in kwantumtechnologie heeft geleid tot de suggestie dat de sector op weg is naar een neergang. James McKenzie is onaangedaan en gelooft dat de toekomst voor de sector rooskleurig is

<a href="https://zephyrnet.com/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://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-6.jpg" data-caption="Verzilveren Er valt geld te verdienen met kwantum 2.0-technologie. (Met dank aan iStock/monsitj)”>
Een afbeelding van kwantumcomputergetallen met een grafiek en enkele munten
Verzilveren Er valt geld te verdienen met kwantum 2.0-technologie. (Met dank aan iStock/monsitj)

Voor politici, financiers en investeerders staat wetenschap niet altijd op hun radar. Maar van tijd tot tijd trekken bepaalde vakgebieden wel bredere aandacht. Dat hebben we in de jaren vijftig gezien met kernenergie, waarvan sommigen dachten dat het op een dag ‘te goedkoop zou zijn om te meten’. Later kwamen nanotechnologie en grafeen op de voorgrond. Meer recent lijken kunstmatige intelligentie en kwantumtechnologie bij iedereen aan de orde te zijn.

Kwantumtechnologie gaat niet langer alleen over halfgeleiders, kwantumdots, elektronenmicroscopen en lasers, die technologieën van de “eerste generatie” zijn. In plaats daarvan ligt de nadruk op het benutten van superpositie, onzekerheid en verstrengeling om kwantumtechnologieën van de “tweede generatie” te ontwikkelen.

Een dergelijke ‘kwantum 2.0’-technologie zou een revolutie teweeg kunnen brengen in alles, van computers en metingen tot detectie, timing en beeldvorming. Of het nu gaat om techniek, transport, navigatie, financiën, defensie of ruimtevaart, kwantumtechnologie kan ook de economie ontwrichten. In feite hebben de meeste leidende landen tegenwoordig een kwantumstrategie, ook al loopt China voorop wat betreft financiële slagkracht. 25 miljard dollar aan kwantumtechnologie tot 2021.

Volgens het recente rapport zouden investeringen in kwantumtechnologie echter een potentieel zorgwekkende wending kunnen nemen Staat van Quantum 2024. Gepubliceerd in januari door het in Finland gevestigde bedrijf IQM-kwantumcomputers, durfkapitalisten OpenOceaan, Europese technologie-investeerders LakeStar en De kwantuminsider (TQI) waarschuwde het rapport dat de investeringen in de sector over de hele wereld met 50% zijn gedaald sinds het hoogtepunt in 2022.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-1.jpg" data-caption="Geld gesprekken Het totale bedrag dat door particuliere bedrijven in kwantumtechnologie is geïnvesteerd, is gekelderd na een piek in 2022, maar bedroeg in 1.2 nog steeds ruim 2023 miljard dollar. Staat van Quantum 2024)” title=”Klik om afbeelding in pop-up te openen” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -quantum-winter-fysica-wereld-1.jpg”>Grafiek die het geld laat zien dat door particuliere bedrijven in kwantumtechnologie is geïnvesteerd

Staat van Quantum 2024 zegt dat de mondiale investeringen in kwantumtechnologie, die in 2.2 een piek bereikten van 2022 miljard dollar, het jaar daarop waren gedaald tot 1.2 miljard dollar. De sterkste daling vond plaats in de VS, waar de investeringen met 80% kelderden, terwijl de investeringen in Azië en de Stille Oceaan met 17% daalden. De situatie in Europa, het Midden-Oosten en Afrika (EMEA) was iets beter, waarbij de investeringen marginaal groeiden met 3%.

De daling van de investeringen heeft sommige commentatoren ertoe gebracht te suggereren dat we op weg zijn naar een “kwantumwinter”, wat dramatisch lijkt, maar misschien alleen maar het idee weerspiegelt dat beleggers zich steeds meer op de opkomende markten gaan richten en erkennen dat de praktische toepassingen van quantum computing nog vele jaren op zich laten wachten. Het is ook de moeite waard om te bedenken dat kwantumtechnologie, ondanks alle hype, een nichesector blijft, die minder dan 1% van de totale durfkapitaalfinanciering wereldwijd voor zijn rekening neemt.

De hype-cyclus

Zoals ik gewezen vorig jaarVeel technologieën volgen een grafiek die in 1995 is bedacht door Jackie Fenn, een analist van het Amerikaanse technologieconsultant Gartner Inc. Nu bekend als de “Gartner-hypecyclus”laat het zien hoe de verwachting rondom een ​​bepaalde technologie zich in de loop van de tijd ontwikkelt. Omdat ik zelf een flink aantal technologiecycli heb meegemaakt, kan ik gerust zeggen dat de grafiek behoorlijk nauwkeurig is.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-2.jpg" data-caption="Omhoog, omlaag, omhoog De Gartner-hypecyclus laat zien hoe elke nieuwe technologie vijf hoofdfasen doorloopt: vanaf 2024 liggen de investeringen in kwantumtechnologie waarschijnlijk net onder de piek, maar verdere dalingen zullen uiteindelijk omkeren als we het ‘plateau van de productiviteit’ bereiken. (Met dank aan: IOP Publishing)” title=”Klik om afbeelding in pop-up te openen” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-fysica-wereld-2.jpg”>Een grafiek met een piek, een daling en vervolgens een plateau

We beginnen met een ‘technologietrigger’, wanneer iedereen merkt dat er iets groots aan de hand is. De rente stijgt, er stroomt geld binnen totdat we een “piek van opgeblazen verwachtingen” bereiken. Als mensen dan beseffen dat de dingen moeilijker en lastiger zijn dan gedacht, komen we in een ‘dal van desillusie’ terecht. Later neemt de activiteit weer toe via een “helling van verlichting” totdat we een “plateau van productiviteit” bereiken, waar bedrijven – eindelijk – beseffen wat werkt en weten wat klanten willen.

Als de hype-cyclus waar is voor kwantumtechnologie – en ik heb geen reden om te denken dat dit niet het geval is – dan is de huidige daling van de investeringen waarschijnlijk een combinatie van het feit dat ze aan de top van de cyclus staan ​​en dat de wereldeconomieën vertragen. Dat is niet noodzakelijk een slechte zaak. Ik ben er zeker van dat beter geïnformeerde beleggers de sterkere technologieën en bedrijven selecteren, omdat marktkansen en de timing van toepassingen duidelijker worden.

Hoe dan ook gaat het nog steeds om grote bedragen, terwijl de investeringen in EMEA blijven stijgen. En als De Kwantum insider Uit het rapport blijkt dat er veel grote vooruitgang gaande is in kwantumonderzoekscentra over de hele wereld. Een voorbeeld is dat van Groot-Brittannië Nationaal Quantum Computing Center, dat tot doel heeft Britse bedrijven vroege toegang tot quantum computing mogelijk te maken als onderdeel van de nationale strategie van het land.

De meest besproken quantum 2.0-technologie is natuurlijk quantum computing. Het haalt alle krantenkoppen en opwinding, wat niet verrassend is gezien het feit dat de vraag naar dergelijke machines potentieel enorm is. Volgens een vorig jaar gepubliceerd rapport Volgens Markets and Markets zou de kwantumcomputersector in 4.4 maar liefst 2028 miljard dollar waard kunnen zijn.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-3.jpg" data-caption="Gaan voor groei Volgens de Staat van Quantum 2024 Volgens het rapport hebben in totaal 33 landen over de hele wereld momenteel overheidsinitiatieven op het gebied van kwantumtechnologie (groen), waarvan er meer dan 20 nationale strategieën hebben met grootschalige financiering (rood). Het rapport schat dat er al tot 50 miljard dollar aan publiek geld is vastgelegd. (Beleefdheid: De kwantuminsider)” title=”Klik om afbeelding in pop-up te openen” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a -quantum-winter-fysica-wereld-3.jpg”>Wereldkaart met landen met overheidsinitiatieven op het gebied van kwantumtechnologie

Een groot deel van die vraag wordt gedreven door de behoefte aan grote machines met maximaal 10,000 quantumbits (qubits). Dergelijke apparaten zouden worden gebruikt om gegevens te ontsleutelen die met relatief weinig versleuteling zijn opgeslagen (hoewel dergelijke gegevens ironisch genoeg waarschijnlijk oud en niet zo waardevol zullen zijn). Maar als krachtige kwantumcomputers werkelijkheid worden, zal hun vermogen om historische versleutelingsalgoritmen te kraken de veiligheid van het internet in gevaar brengen en de mondiale veiligheid schaden.

Er zijn echter waarschijnlijk nog veel meer meer directe toepassingen van kwantumcomputers met minder qubits. Veel bedrijven boeken vooruitgang op dit gebied, maar één daarvan springt eruit ORCA-computers, dat in 2020 won een ondernemersprijs van het Instituut voor Natuurkunde (IOP). Richard Murray, ORCA's algemeen directeur, een opgeleide natuurkundige, onlangs verteld Forbes dat het bedrijf vijf van zijn systemen had verkocht, waarvan er al vier waren geïnstalleerd op drie verschillende locaties over de hele wereld.

De machine van ORCA (een foutgecorrigeerde fotonische kwantumcomputer) is de eerste in zijn soort die bij kamertemperatuur kan werken. De laatste verkoop betreft de levering van een systeem aan het door de overheid gefinancierde Britse NQCC, dat is gebaseerd op de Harwell Innovation Campus in Oxfordshire. Het systeem van ORCA zal een testfaciliteit bieden voor machinaal leren, waarbij kwantum- en neurale netwerktechnologieën worden gecombineerd.

Maar zoals Murray al aangaf in ander Forbes dit artikelDe uitdaging is om uit te vinden waar kwantumcomputers het beste voor kunnen worden gebruikt. Dat is niet eenvoudig, omdat veel potentiële klanten de voordelen pas begrijpen als ze werkende systemen zien die hun problemen kunnen oplossen. Wat echter wel duidelijk is, is dat kwantumcomputers bijzonder goed zullen zijn in het aanpakken van bepaalde problemen die voor klassieke computers moeilijk of zelfs onmogelijk zijn op te lossen.

De uitdaging is om uit te vinden waarvoor quantumcomputers het beste kunnen worden gebruikt

De race is begonnen in deze sector met hoge inzet en hoge beloningen, met IBM heeft onlangs een 1000 qubit-computer aangekondigd. Het bedrijf volgt een routekaart voor kwantumcomputers die het aantal qubits elk jaar grofweg verdubbelt. In 2021 had IBM een apparaat van 127 qubit en in 2022 had het er één met 433 qubits. De nieuwste chip, Condor genaamd, heeft 1121 supergeleidende qubits. Veelzeggend is echter dat het bedrijf nu zegt dat het een versnelling hoger zal schakelen en zich zal concentreren op het foutbestendiger maken van zijn machines, omdat dit duidelijk gevolgen zal hebben voor het vermogen van potentiële klanten om ze op de korte termijn te gebruiken.

Maar in termen van toepassingen van kwantum 2.0-technologie geloof ik dat er veel beloftes schuilen in kwantumklokken, kwantumsensoren en kwantumbeeldvormingstechnologie, vooral als ze bepaalde bruikbaarheidscriteria buiten het laboratorium bereiken. In dit opzicht het werk van Groot-Brittannië Quantum Technology Hub over sensoren en timing, geleid door de Universiteit van Birmingham, is van wereldklasse, net als sommige van de bedrijven die ermee verbonden zijn.

<a data-fancybox data-src="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about-talk-of-a-quantum-winter-physics-world-4.jpg" data-caption="Hersen kracht Kwantumdetectiebedrijf Cerca Magnetics heeft onlangs de eerste prijs gewonnen van de Quantum Business and Innovation-groep van het Institute of Physics voor zijn draagbare magneto-encefalografiescanner. (Met dank aan Cerca Magnetics)” title=”Klik om afbeelding in pop-up te openen” href=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/why-you-shouldnt-be-worried-about- talk-of-a-quantum-winter-fysica-wereld-4.jpg”>Een pop van een kind dat een hersenscanner met magneto-encefalografie draagt

Nemen Cerca Magnetics, welke won een IOP-prijs voor bedrijfsinnovatie voor de ontwikkeling van 's werelds eerste wearable magneto-encefalografie scanner. Met behulp van optisch gepompte magnetometers op kamertemperatuur is elk sensorelement niet groter dan een LEGO-steen en kan het de menselijke hersenfunctie meten met een gevoeligheid die vergelijkbaar is met die van cryogene supergeleidende apparaten.

Het bedrijf, dat ook de inaugurele prijs van de Quantum Business and Innovation Group van het IOP (qBIG), heeft al een lichtgewicht 3D-geprinte, op het hoofd gemonteerde scannerkap gebouwd en heeft over de hele wereld systemen geïnstalleerd in magnetisch afgeschermde ruimtes. Het apparaat kan de menselijke hersenfunctie meten met wat volgens het bedrijf een ongekende nauwkeurigheid is. Het belangrijkste is dat er gegevens kunnen worden verwerkt, zelfs als een patiënt beweegt, zodat hij niet stil hoeft te blijven zitten terwijl hij zijn hoofd in een grote scanner steekt.

Een ander interessant kwantumdetectiebedrijf is het in Bristol gevestigde QLM, dat onlangs zijn nieuwste methaangas-kwantumlidarcamera demonstreerde tijdens een evenement op het IOP bijgewoond door de hertog van Edinburgh. Deze camera is kleiner, robuuster en meer geïntegreerd, waardoor hij in het veld kan worden gebruikt voor de detectie van methaanlekken door klanten die hem wereldwijd testen. Het was indrukwekkend om te zien hoe het bedrijf vooruitgang heeft geboekt sinds het de IOP Business Award 2020 won.

Een van mijn favoriete toepassingen van de kwantum 2.0-technologie is het waarnemen van de kwantumzwaartekracht, waarbij het de bedoeling is om apparaten te krijgen die in het veld kunnen worden ingezet. Stel je voor hoe een goed begrip van wat er onder de grond ligt ons dagelijks leven kan beïnvloeden. In plaats van dat wegwerkers enorme stukken asfalt moeten uitgraven om een ​​ondergrondse leiding te repareren, kunnen ze snelle, doelgerichte reparaties uitvoeren in de vorm van een ‘microchirurgie’.

Nauwkeurig in kaart brengen via kwantumzwaartekrachtsensoren zal hier echt helpen, en de spin-out van de Universiteit van Birmingham Delta.g heeft in 1.5 al £2023 miljoen opgehaald om zijn kwantumzwaartekrachtsensoren voor ondergrondse kartering te bouwen. Piet Stirling, de medeoprichter en CEO van het bedrijf, zegt dat het doel is om de technologie te verkleinen, zodat deze kan worden ingezet voor echte toepassingen, zoals het zoeken naar verborgen infrastructuur en het uitvoeren van reparaties.

"Gezien de brede toepassingen in talloze industrieën, zijn we enorm enthousiast over ons vermogen om kwantumzwaartekrachtgradiometrie te gebruiken om enorme kostenbesparingen te realiseren en het tempo van het karteringswerk op te voeren op een manier die het dagelijks leven verbetert", zegt Stirling. Stel je voor hoe nuttig het zou zijn om een ​​inzoombare en doorzoekbare ‘Google maps’-database te hebben van alle talloze pijpen, tunnels en kabels die onder onze voeten verborgen liggen.

Ondanks de daling van de durfkapitaalfinanciering en de vrees voor een ‘kwantumwinter’ draait de kwantumtechnologiesector dus nog steeds goed en is zelfs volwassen aan het worden. Het financieringsbedrag is daarom niet het enige getal waarop we ons moeten concentreren. In feite zijn meer traditionele maatstaven zoals veldproeven en product- of dienstinkomsten geschikter.

Hoewel het vele jaren kan duren voordat kwantumcomputers hun volledige potentieel bereiken, zijn er toepassingen op de kortere termijn, en op het gebied van detectie en timing, waarbij de einddoelen duidelijk zijn. De commercialisering van producten is in volle gang voor wat, wat mij betreft, een van de meest opwindende takken van de natuurkunde is.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img