เทคโนโลยีควอนตัมมีความหมายต่ออนาคตของแคนาดาอย่างไร

เทคโนโลยีควอนตัมมีความหมายต่ออนาคตของแคนาดาอย่างไร

แคนาดาเป็นผู้นำระดับโลกในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม และอยู่ในสถานะที่ดีที่จะรักษาตำแหน่งของตนในอุตสาหกรรมควอนตัมที่เกิดขึ้นใหม่ เทคโนโลยีควอนตัมเป็นเทคโนโลยีใหม่และที่เกิดขึ้นใหม่ตามคุณสมบัติเฉพาะของกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางกายภาพของธรรมชาติในระดับอะตอมและอนุอะตอม ในอนาคต เราจะได้เห็นเทคโนโลยีควอนตัมเปลี่ยนแปลงการประมวลผล การสื่อสาร การเข้ารหัส และอื่นๆ อีกมากมาย พวกเขาจะทรงพลังอย่างเหลือ

เชื่อโดยนำเสนอความสามารถที่เหนือกว่าเทคโนโลยีในปัจจุบัน

ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเหล่านี้ต่อเศรษฐกิจของแคนาดาจะเป็นการเปลี่ยนแปลง: สภาวิจัยแห่งชาติของแคนาดาได้ระบุว่าเทคโนโลยีควอนตัมเป็นโอกาสมูลค่า 142 พันล้านดอลลาร์ที่สามารถจ้างงานชาวแคนาดาได้ 229,000 คนภายในปี 2583

เขียนโดยนักวิชาการ เรียบเรียงโดยนักข่าว มีหลักฐานสนับสนุน

แคนาดาสามารถได้รับประโยชน์ทางเศรษฐกิจและสังคมในวงกว้างจากอุตสาหกรรมควอนตัมที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว แต่ต้องดำเนินการในขณะนี้เพื่อรักษาความปลอดภัย ก่อนที่คนอื่นจะส่งมอบคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่เครื่องแรก ซึ่งน่าจะเร็วกว่าที่คาดไว้

เทคโนโลยีควอนตัมคืออนาคต

คอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นเทคโนโลยีควอนตัมประเภทหนึ่งที่มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วซึ่งผสมผสานแนวคิดจากฟิสิกส์ควอนตัมเข้ากับการคำนวณแบบคลาสสิก ผลที่ได้คือคอมพิวเตอร์ควอนตัมซึ่งสามารถทำงานที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้

แม้ว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์จะปฏิวัติวงการ แต่ก็จะนำเสนอปัญหาใหม่ด้วยการทำลายการเข้ารหัสคีย์สาธารณะที่รักษาความปลอดภัยอินเทอร์เน็ตและเครือข่ายองค์กรในปัจจุบัน การเข้ารหัสคีย์สาธารณะเป็นวิธีการเข้ารหัสข้อมูลด้วยคีย์คู่ ทุกคนที่มีรหัสสาธารณะสามารถเข้ารหัสข้อความได้ แต่เฉพาะผู้ที่มีรหัสส่วนตัวที่ตรงกันเท่านั้นที่สามารถถอดรหัสได้ คีย์ถูกสร้างขึ้นโดยคอมพิวเตอร์ที่ใช้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งไม่สามารถทำลายได้โดยคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในปัจจุบัน แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำลายได้ ข้อมูลที่ถูกสกัดกั้นและจัดเก็บในวันนี้มีความเสี่ยงต่อภัยคุกคามในอนาคตอยู่แล้ว

หากต้องการใช้การกระจายคีย์ควอนตัมในระยะทางไกล เราจำเป็น

ต้องพัฒนาเครื่องทวนสัญญาณควอนตัมบนดาวเทียมซึ่งทำงานคล้ายกับเครื่องทวนสัญญาณในเครือข่ายไฟเบอร์โทรคมนาคมในปัจจุบัน ช่วยให้สามารถส่งสัญญาณควอนตัมในระยะทางไกลได้ นักวิจัยชาวแคนาดากำลังพัฒนาไปอย่างดี

เว้นแต่ว่าเราจะปกป้องโครงสร้างพื้นฐานด้านความปลอดภัยทางไซเบอร์ของเราในตอนนี้ การถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจเทียบเท่ากับความปลอดภัยด้านข้อมูลของระเบิดนิวเคลียร์: แทบไม่มีข้อมูลหรือระบบคอมพิวเตอร์ใดที่จะปลอดภัยจากการโจมตีด้วยควอนตัมในอนาคต แคนาดาจำเป็นต้องคว้าโอกาสในการเป็นผู้นำของโลกในการสร้าง ปรับใช้ และส่งออกเทคโนโลยีเพื่อเปิดใช้งานอินเทอร์เน็ตควอนตัมทั่วโลกและปกป้องตัวเอง

เตรียมพร้อมสำหรับอนาคต

การทำนายผลกระทบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมสเกลใหญ่ อย่างแท้จริง นั้นยากพอๆ กับการทำนายการเปลี่ยนแปลงที่ตามมาของฟิสิกส์เซมิคอนดักเตอร์ในเชิงพาณิชย์

เมื่อเพชรเม็ดงามของเทคโนโลยีไมโครชิปเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งก็คือทรานซิสเตอร์ ได้รับการเผยแพร่ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก สิ่งเหล่านี้คาดว่าจะมีประโยชน์มากที่สุดในการพัฒนาเครื่องช่วยฟัง พวกเขาทำให้เกิดการปฏิวัติด้านการคำนวณและการสื่อสาร วันนี้เราพบฟิสิกส์ของเซมิคอนดักเตอร์ในทุกสิ่งตั้งแต่แล็ปท็อปและโทรศัพท์ไปจนถึงรถยนต์และอุปกรณ์ทางการแพทย์

เมื่อฟิสิกส์ควอนตัมสเกลใหญ่ถูกนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ มันจะส่งผลกระทบในทำนองเดียวกันเกือบทุกวงการ อุตสาหกรรม และทุกแง่มุมในชีวิตของเรา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจะสามารถแก้ปัญหาทุกประเภทด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม รวมถึงการจำลองและออกแบบเป้าหมายของยา การสร้างแบตเตอรี่ที่ดีขึ้น และ สร้าง วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการผลิตไฮโดรเจนและก๊าซสังเคราะห์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

รักษาความเป็นผู้นำ

เพื่อรักษาความเป็นผู้นำ แคนาดาจำเป็นต้องก้าวไปไกลกว่าการวิจัยและพัฒนา และเร่งระบบนิเวศควอนตัมที่รวมถึงผู้มีความสามารถที่แข็งแกร่ง ธุรกิจที่ได้รับการสนับสนุนจากซัพพลายเชนและรัฐบาลและการมีส่วนร่วมของอุตสาหกรรม มีบางสิ่งที่แคนาดาสามารถทำได้เพื่อผลักดันความเป็นผู้นำนี้:

ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยควอนตัมต่อไป:แคนาดามีสถาบันและห้องปฏิบัติการวิจัยควอนตัมมากกว่าหนึ่งโหลรวมถึงห้องปฏิบัติการ Silicon Quantum Technologies ของฉัน ที่มหาวิทยาลัย Simon Fraser รัฐบาลแคนาดาได้ลงทุนมากกว่า 1 พันล้านดอลลาร์ตั้งแต่ปี 2548 ในการวิจัยควอนตัม และมีแนวโน้มที่จะประกาศกลยุทธ์ควอนตัมระดับชาติในเร็วๆ นี้ แคนาดาต้องให้ทุนสนับสนุนการวิจัยควอนตัมต่อไป มิฉะนั้นอาจเสี่ยงที่จะสูญเสียฐานความสามารถและความได้เปรียบในการแข่งขันในปัจจุบัน

สร้างเส้นทางความสามารถของเราด้วยการย้ายถิ่นฐานที่เปิดกว้างมากขึ้น : แม้ว่าผู้เชี่ยวชาญด้านควอนตัมจะได้รับการฝึกอบรมในมหาวิทยาลัยสำคัญๆ ทุกแห่งในแคนาดา แต่ความต้องการพวกเขาก็มีมากกว่าจำนวนผู้สำเร็จการศึกษาใหม่ถึงสามเท่า แคนาดาต้องการโปรแกรมตรวจคนเข้าเมืองแบบเร่งด่วนที่กระตุ้นความเจริญด้านโทรคมนาคมในทศวรรษ 1990

สิ่งที่บริษัทควอนตัมยุคแรกต้องการมากที่สุดคือลูกค้า: สัญญาการ จัดซื้อล่วงหน้าที่สำคัญ หรือสัญญา Moonshot ที่เหมือน DARPA หากไม่มีสัญญาเหล่านี้ อุตสาหกรรมควอนตัมของแคนาดาทั้งหมดจะหลุดลอยไปสู่เขตอำนาจศาลอื่น ๆ ที่มุ่งเน้นการลงทุนและการจัดซื้อจัดจ้างจากผู้ประมูลในประเทศ เช่นเดียวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในสหภาพยุโรปและสหรัฐอเมริกา

เรียนรู้จากอดีต

แคนาดามีโอกาสที่จะแยกตัวออกจากรูปแบบการคิดค้นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงได้ แต่ไม่ได้รับผลตอบแทน นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นกับการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์

สิทธิบัตรทรานซิสเตอร์ฉบับ แรกถูกยื่นในแคนาดาโดย Julius Edgar Lilienfeld นักฟิสิกส์ชาวแคนาดา-ฮังการี เมื่อ 20 ปีก่อนการสาธิตของ Bell Labs แคนาดายังเป็นหนึ่งในสถานที่ที่Alexander Graham Bellทำงานเพื่อพัฒนาและจดสิทธิบัตรโทรศัพท์

อย่างไรก็ตาม ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวได้ถูก ขายในสหรัฐฯ และนำไปสู่อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ของประเทศมูลค่า 63,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เบลล์ขายโทรศัพท์ผ่านThe Bell Telephone Company ซึ่งในที่สุดก็กลายเป็น AT& T

แคนาดาพร้อมที่จะมีส่วนร่วมมากขึ้นในเทคโนโลยีควอนตัม เทคโนโลยีที่มีอยู่จำนวนมากได้รับการคิดค้นขึ้นที่นี่ในแคนาดา ซึ่งรวมถึงการเข้ารหัสด้วยควอนตัมซึ่งร่วมคิดค้นโดยศาสตราจารย์ Gilles Brassard แห่งมหาวิทยาลัยมอนทรีออล แทนที่จะทำซ้ำข้อผิดพลาดในอดีต แคนาดาควรดำเนินการในขณะนี้เพื่อรักษาความสำเร็จของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีควอนตัม

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์