Индия идеально подходит для того, чтобы стать мировым лидером в области новых квантовых технологий, но какой-то вековой менталитет сдерживает ее. В частности, правительство Китая и университеты добились огромных успехов в этой области. Американские технологические компании, такие как IBM, Intel, Google и Microsoft, также участвуют в гонках по разработке компьютеров с шумовым промежуточным уровнем Quantum (NISQ). Российские ученые в сотрудничестве с международной командой создали первый в мире квантовый компьютер на 51 кубит. Как сделать Индию сверхдержавой квантовых вычислений? Эта статья как раз об этом.
Теперь вопрос в том, где находится Индия на карте квантовых вычислений? Что сдерживает Индию в области квантовых вычислений? Кто настоящие игроки в этом приключении? Вот несколько вопросов, которые я хочу здесь обсудить. Я также рассмотрю стратегии из шести пунктов для создания индийской квантовой сверхдержавы.
Здесь я утверждал, что квантовые вычисления не являются сложным предметом, Индии следует сосредоточиться на небольших компаниях и частных институтах, чтобы воспользоваться преимуществами бума квантовых вычислений, а не на крупных институтах IIT, IISc, TIFR и других.
Как и во время бума 2000-го года, Хайдарабад предоставил тысячи недорогих квалифицированных программистов для утомительной работы по поиску миллионов строк компьютерного кода, чтобы исправить ошибку, Индии следует сосредоточиться на создании мелкомасштабной квантовой индустрии.
Области применения квантового компьютера:
Квантовые вычисления обещают оказать серьезное влияние на здравоохранение, открытие лекарств, прогнозирование погоды, финансы, оборону, аэрокосмическую промышленность, энергетику и телекоммуникации. Области применения квантовых компьютеров также включают в себя: квантовую безопасную связь, квантовую обработку информации, такую как квантовые вычисления, квантовое моделирование, квантовое зондирование и метрология, а также квантовое отображение, и, как широко считается, предлагают возможности, которые превзойдут существующие и будущие классические технологии.
Десять ведущих индийских исследовательских групп в области квантовых вычислений с международной репутацией
Очень сложно сказать, кто наверху, потому что окончательный вклад может быть откуда угодно. Также как CV Раман получил Нобелевскую премию, когда он работал самостоятельно в частном институте, созданном доктором Махендрой Лал Сарака. Ему покровительствовал Г.Д. Бирла. Его страсть и любовь к науке сделали его лауреатом Нобелевской премии.
Здесь я разделил десять ведущих индийских исследовательских групп по квантовым вычислениям с международной репутацией на четыре группы в зависимости от их основных областей исследований. Конечно, здесь и там может быть какое-то совпадение.
Группа A: Квантовое вычислительное оборудование:
1. Институт фундаментальных исследований Тата, Мумбаи
2. Индийский институт науки, Бангалор
Однако прогресс Индии в области аппаратного обеспечения квантовых вычислений очень ограничен.
Группа Б. Квантовый искусственный интеллект:
3. Работа Dr. Амит Рэй из Compassionate AI Lab в сотрудничестве с университетами США по теме Квантовый искусственный интеллект набирает обороты во всем мире.
Группа C: Квантовые вычисления и теоретическая физика:
4. Институт Бозе, Калькутта, и Институт ядерной физики Саха сосредоточились на теоретической физике квантовой механики.
5. Рамановский исследовательский центр, Бангалор специализируется на теоретической физике квантовой механики.
6. Центр Quantum-Nano - это многопрофильный центр при Образовательном институте Даялбага, Агра, созданный в рамках Национальной миссии MHRD по образованию с помощью ИКТ, с такими партнерами, как IIT Kanpur, IIT Delhi и IIT Madras.
Группа D: Квантовое программирование и тестирование программного обеспечения .:
7. Институт информационных технологий Джейпи, Нойда, ИНДИЯ, сосредоточился на квантовом программировании.
8. Индийский научно-образовательный и исследовательский институт , Пенджаб, Калькутта
9. Группа квантовой информации и вычислений (QIC) в Исследовательском институте Хариш-Чандра (HRI), Аллахабад занимается исследованиями по широкому спектру тем в области квантовой информации и вычислений.
10. Индийский технологический институт, Канпур, Бомбей, Дели, Храгпур. Мадрас
Шесть пунктов стратегии создания индийской квантовой сверхдержавы
- Индия должна работать над привлечением лучших талантов, частных компаний и небольших стартапов к разработке недорогих квантовых чипов и квантового программного обеспечения.
- Правительство должно поощрять настоящие открытые для всех крупномасштабные конкурсы и призы для содействия исследованиям и разработкам в области квантовых вычислений.
- Индия не должна сливать деньги налогоплательщиков в крупные и неэффективные институты.
- Десятки недорогих учебных заведений по квантовым вычислениям следует развивать в каждом городе.
- Индии нужна конкурентоспособная рабочая сила, которая может разрабатывать демонстраторы и прототипы квантовых устройств в продукты, которые можно производить, и поддерживать предприятия, необходимые для создания этих устройств.
- Поощряйте частные исследовательские институты и частных лиц выступать с новаторскими работами. Они должны получать финансирование, чтобы играть свою роль в развитии широкой базы навыков не только в физике, но и в квантовой инженерии, квантовой системной биологии, квантовом искусственном интеллекте, квантовом бизнес-планировании, квантовой кибернетике и квантовом дизайне лекарств.
Индия и оборудование для квантовых вычислений:
Аппаратное обеспечение квантовых вычислений очень сложное. Аппаратное обеспечение квантовых вычислений требует таких технологий, как высокостабилизированные лазерные системы, магнитооптические ловушки, твердотельные устройства с криогенным охлаждением, ионные ловушки и вакуумные системы для создания, управления и последующего использования квантовых эффектов для различных целей.
Квантовые вычисления используют некоторые свойства квантовой механики, особенно квантовую запутанность, квантовую суперпозицию и квантовое туннелирование. Традиционные компьютеры хранят данные в виде двоичных цифр, например включенного или выключенного выключателя. Квантовые вычисления основаны на кубитах, которые могут находиться одновременно во многих позициях. Вместо того, чтобы выполнять вычисления последовательно, как это делают классические компьютеры, квантовые компьютеры могут выполнять параллельные вычисления. Однако кубиты очень хрупкие, поэтому их нужно хранить при очень низких температурах - на долю градуса выше абсолютного нуля.
Гораздо большее количество кубитов, гораздо меньшая частота ошибок, гораздо большая когерентность, гораздо большая глубина схемы - вот настоящие проблемы для аппаратного обеспечения квантовых вычислений.
Подведем итоги:
Индия сильна в теории квантовой механики и теоретической физике. Индия также сильна в квантовом программировании. Однако Индия очень медленно продвигается в области аппаратного обеспечения квантовых вычислений. В отличие от Китая, России и США, Индия не находится в зоне комфорта с точки зрения оборудования для квантовых вычислений. Также не рекомендуется тратить слишком много на оборудование для квантовых вычислений. Но исследования лазерных систем, магнитооптических ловушек, твердотельных устройств с криогенным охлаждением, устройств с ионными ловушками могут быть полезны в будущем.
Однако, чтобы сделать Индию сверхдержавой квантовых вычислений, Индия должна поощрять и упорно трудиться, чтобы привлекать лучшие таланты, проводить открытые онлайн-конкурсы и поощрять частные стартапы к получению преимущества.
