Kanada, kuantum teknolojileri geliştirmede bir dünya lideridir ve gelişmekte olan kuantum endüstrisindeki yerini güvence altına almak için iyi bir konuma sahiptir.

Kuantum teknolojileri , doğanın fiziksel özellikleriyle atomik ve atom altı düzeyde ilgilenen bilim olan kuantum mekaniğinin benzersiz özelliklerine dayanan yeni ve gelişmekte olan teknolojilerdir .

Gelecekte, bilgi işlem, iletişim, kriptografi ve çok daha fazlasını dönüştüren kuantum teknolojisini göreceğiz. Günümüz teknolojilerinin ötesine geçen yetenekler sunarak inanılmaz derecede güçlü olacaklar.

Bu teknolojilerin Kanada ekonomisi üzerindeki potansiyel etkisi dönüştürücü olacaktır: Kanada Ulusal Araştırma Konseyi, kuantum teknolojisini 2040 yılına kadar 229.000 Kanadalıyı istihdam edebilecek 142 milyar dolarlık bir fırsat olarak tanımladı.

Son dakika haberleriyle ilgili değil. Asılsız görüşler hakkında değil.

Kanada, hızla gelişen kuantum endüstrisinden geniş kapsamlı ekonomik ve sosyal faydalar elde edebilir, ancak başka biri muhtemelen beklenenden daha erken olacak olan ilk büyük ölçekli kuantum bilgisayarı teslim etmeden önce, bunları güvence altına almak için şimdi harekete geçmelidir.

Kuantum teknolojisi gelecek

Kuantum hesaplama, kuantum fiziğinden gelen kavramları klasik hesaplama ile birleştiren, hızla gelişen bir kuantum teknolojisi türüdür. Sonuç, klasik bilgisayarların yapamayacağı görevleri gerçekleştirebilen kuantum bilgisayarlardır.

Kuantum bilgisayarlar devrim yaratacak olsa da, günümüzün internetini ve kurumsal ağlarını koruyan açık anahtar şifrelemesini kırarak yeni sorunları da beraberinde getirecekler. Açık anahtar şifrelemesi , verileri anahtar çiftleriyle şifreleme yöntemidir. Genel anahtarı olan herkes bir mesajı şifreleyebilir, ancak yalnızca eşleşen özel anahtara sahip olanlar mesajın şifresini çözebilir.

Anahtarlar, günümüzün en güçlü bilgisayarları tarafından kırılamayan, ancak kuantum bilgisayarları tarafından kırılabilen karmaşık matematiksel problemler çalıştıran bilgisayarlar tarafından üretilir. Bugün ele geçirilen ve saklanan veriler , gelecekteki bu tehdide karşı zaten savunmasızdır .

Nano konuma monte edilmiş bir kuantum çipi

Bu, Kanada’ya, “kuantum sonrası” şifreleme algoritmalarından başlayarak, ardından kuantum mekaniğine dayalı, kanıtlanabilir şekilde güvenli bir kuantum şifreleme türü olan kuantum anahtar dağılımını katmanlayarak, iletişimi güvenli hale getirmek için yeni teknolojilere yatırım yapma fırsatı sunuyor.

Geniş mesafelerde kuantum anahtar dağıtımını kullanmak için, günümüzün telekomünikasyon fiber ağlarındaki tekrarlayıcılara benzer şekilde çalışan uydu tabanlı kuantum tekrarlayıcılar geliştirmemiz gerekecek . Uzun mesafelerde kuantum sinyal iletimine izin verirler. Kanadalı araştırmacılar onları geliştirme yolundalar .

Siber güvenlik altyapımızı şimdi savunmazsak, bir kuantum bilgisayarın ortaya çıkışı, nükleer bombanın bilgi güvenliği eşdeğeri olabilir: neredeyse hiçbir bilgi veya bilgi işlem sistemi gelecekteki bir kuantum saldırısına karşı güvenli olmayacaktır. Kanada’nın, küresel kuantum interneti etkinleştirmek ve kendini korumak için teknolojiyi inşa etme, dağıtma ve ihraç etme konusunda dünyaya liderlik etme fırsatını yakalaması gerekiyor.

Geleceğe hazırlanıyor

Büyük ölçekli kuantum bilgisayarların etkisini gerçekten tahmin etmek , yarı iletken fiziğinin ticarileşmesini takip eden değişiklikleri tahmin etmek kadar zordur.

Yarı iletken mikroçip teknolojisinin baş tacı olan transistörler ilk kez ticarileştirildiğinde, işitme cihazlarının geliştirilmesine en çok onların yardımcı olması bekleniyordu. Bir hesaplama ve iletişim devrimi başlattılar ; bugün dizüstü bilgisayarlardan telefonlara, arabalardan tıbbi cihazlara kadar her şeyin içinde yarı iletkenlerin fiziğini buluyoruz.

Büyük ölçekli kuantum fiziği ticarileştirildiğinde, hayatımızın hemen hemen her alanını, endüstrisini ve yönünü benzer şekilde etkileyecektir. Bilim adamları ve mühendisler, ilaç hedeflerini simüle etmek ve tasarlamak, daha iyi piller yapmak ve yeşil hidrojen ve sentetik gaz üretmek için daha verimli yollar yaratmak dahil olmak üzere kuantum bilgisayarlarla her türlü sorunu çözebilecekler .

Liderliği sürdürmek

Liderliğini sürdürmek için Kanada’nın araştırma ve geliştirmenin ötesine geçmesi ve güçlü bir yetenek hattını, tedarik zincirleri ve hükümetler tarafından desteklenen işletmeleri ve endüstri katılımını içeren bir kuantum ekosistemini hızlandırması gerekiyor. Kanada’nın bu liderliği sürdürmek için yapabileceği birkaç şey var:

Kuantum araştırmasını finanse etmeye devam edin: Kanada’da Simon Fraser Üniversitesi’ndeki Silicon Quantum Technologies Laboratuvarım da dahil olmak üzere bir düzineden fazla kuantum araştırma enstitüsü ve laboratuvarı var. Kanada hükümeti 2005’ten bu yana kuantum araştırmalarına 1 milyar dolardan fazla yatırım yaptı ve muhtemelen yakında ulusal bir kuantum stratejisi açıklayacak. Kanada, kuantum araştırmalarını finanse etmeye devam etmeli veya yetenek tabanını ve mevcut rekabet avantajını kaybetme riskiyle karşı karşıyadır.

Yetenek hattımızı daha açık göçle inşa edin : Kanada’daki her büyük üniversitede kuantum uzmanları eğitilmiş olsa da, onlara olan talep yeni mezun sayısının üç katı . Kanada’nın 1990’lardaki telekom patlamasını körükleyen türden hızlı göç programlarına ihtiyacı var .

Yüzünün önünde bir bilgisayar mikroçipi tutan maske ve koruyucu gözlük takan biri

En iyi müşterilerimiz olun : Kanadalı şirketler başı çekiyor, ancak desteğe ihtiyaçları var. Quantum Industry Canada , 30’dan fazla üye şirkete sahiptir. Vancouver, silikon kuantum teknolojilerini ticarileştirmek için kurduğum şirket olan öncü D-Wave ve Photonic Inc.’e ev sahipliği yapıyor. 2001 ve 2021 yılları arasında Kanadalı girişimlere 650 milyon dolardan fazla yatırım yapıldı . Kişi başına bazda, bu aynı dönemde ABD şirketlerine yatırılan 2,1 milyar doların çok ötesinde.

Erken dönem kuantum şirketlerinin en çok ihtiyaç duyduğu şey müşterilerdir: erken, büyük tedarik sözleşmeleri veya DARPA benzeri moonshot sözleşmeleri . Bu sözleşmeler olmadan, Kanada kuantum endüstrisinin tamamı , Avrupa Birliği ve ABD’de olduğu gibi, yatırım ve tedariki yerel teklif sahiplerine odaklayan diğer yargı bölgelerine kayacak.

Geçmişten ders almak

Kanada, dönüştürücü teknoloji icat etme modelinden kurtulma fırsatına sahiptir, ancak ödülleri toplamamaktadır. Transistörün icadı ile olan da budur.

İlk transistör patenti aslında Kanada’da Kanadalı-Macar fizikçi Julius Edgar Lilienfeld tarafından Bell Labs gösterisinden 20 yıl önce dosyalandı. Kanada aynı zamanda Alexander Graham Bell’in telefonu geliştirmek ve patentini almak için çalıştığı yerlerden biriydi .

Buna rağmen, transistör ABD’de ticarileştirildi ve ülkenin 63 milyar dolarlık yarı iletken endüstrisine yol açtı . Bell, telefonu , sonunda AT&T olan The Bell Telephone Company aracılığıyla ticarileştirdi .

Kanada, kuantum teknolojisine daha da büyük katkılar yapmaya hazırlanıyor. Montreal Üniversitesi profesörü Gilles Brassard tarafından ortak olarak icat edilen kuantum kriptografi de dahil olmak üzere birçok mevcut teknoloji burada Kanada’da icat edildi . Kanada, geçmişteki hatalarını tekrarlamak yerine, kuantum teknolojisi endüstrisinin başarısını güvence altına almak için şimdi harekete geçmelidir.