O colaborare amplificată pentru dezvoltarea calculatoarelor cuantice

Agenția de cercetare și dezvoltare a Pentagonului, DARPA, a anunțat astăzi o extindere semnificativă a inițiativei sale de Benchmarking Quantum (QBI), având ca scop sprijinirea sectorului privat în construirea unui calculator cuantic funcțional până în 2033. Aproape 20 de noi companii se vor alătura celor deja premiate, Microsoft și PsiQuantum, selectate în cadrul unei faze pilot inițiate în 2023. Anunțul de astăzi include 15 noi participanți, variind de la giganți precum IBM și Hewlett-Packard, până la startup-uri mici precum Alice & Bob, o joint venture americano-franceză. (Numele este o glumă din informatică). Dintre nou-veniți, se numără șapte firme din străinătate: două din Australia, trei din Canada și două din Marea Britanie. Alte trei premii rămân neanunțate în așteptarea finalizării negocierilor de contracte, ceea ce ar aduce totalul așteptat la 18.

Un vot de încredere în industria calculatoarelor cuantice

Numărul mare de propuneri care au trecut prin procesul riguros de evaluare al QBI demonstrează încrederea DARPA în industria, în rapidă expansiune, a calculatoarelor cuantice. Programul este condus de fizicianul Joe Altepeter, un „sceptic cuantic” auto-proclamat, care a declarat pentru Breaking Defense cu șase săptămâni în urmă că era „definitiv în căutarea eliminării companiilor” din competiție. Altepeter a conceput programul nu ca o sursă de finanțare ușoară pentru inițiativele mai puțin viabile, ci ca un adevărat examen menit să selecteze cele mai serioase propuneri cuantice de zgomotul de fond.

„Nu există dubii,” a declarat Altepeter pentru Breaking Defense astăzi. „Numărul de companii pe care îl anunțăm este o surpriză pentru mine. Nu mă așteptam să avem atâtea.”

Mai mult decât bani: valoarea premiilor QBI

Pentru echipele câștigătoare, valoarea QBI nu constă doar în bani. De fapt, sumele acordate în prima rundă, precum cele anunțate astăzi, sunt de obicei sub 1 milion de dolari — o sumă mică nu doar pentru Pentagon, ci și pentru firmele de tehnologie și investitorii de capital de risc care deja investesc miliarde în inițiative cuantice. „Am sugerat ca toată lumea să aplice pentru un milion, [dar] unele persoane au venit și au spus că vor face asta pentru mai puțin,” a spus Altepeter.

Unicitatea unui premiu QBI constă în faptul că oferă companiilor câștigătoare acces la o echipă de experți cuantici coordonată de DARPA, proveniți din laboratoarele guvernamentale americane, inclusiv faimosul laborator de la Los Alamos, și din instituții de cercetare finanțate federal. Rolul lor este de a acționa ca testeri independenți, priviri noi și avocați ai diavolului, examinând riguros fiecare strategie cuantică a participanților. Cei 15 câștigători anunțați astăzi vor obține contracte „Etapa A” pentru un „sprint” de șase luni, în care trebuie să-și detalieze planul pentru a realiza un calculator cuantic funcțional capabil să efectueze calcule pe care nicio mașină actuală nu le poate gestiona. Deși Altepeter este mulțumit să fie flexibil, el se așteaptă ca majoritatea celor 18 companii să-și prezinte planurile în această toamnă.

Etapele procesului de evaluare

Dacă planul Etapei A al unei companii este aprobat de echipa de evaluare DARPA — ceea ce nu este garantat — atunci compania poate avansa către o Etapă B mai în profunzime, care durează 12 luni, și, în cele din urmă, către Etapa C, care continuă pe o perioadă nelimitată, pe măsură ce echipa DARPA testează hardware-ul cuantic al fiecărei companii.

Microsoft și PsiQuantum, care au primit contracte pentru Etapa C în februarie, urmăresc două abordări tehnice foarte diferite. Gigantul tehnologic Microsoft folosește qubiți topologici, a căror construcție exploatează o stare de materie teoretizată de mult, dar niciodată observată, numită particule Majorana. PsiQuantum, un startup, utilizează qubiți fotonici, folosind particule de lumină (fotoni), ce sunt promise a fi foarte eficiente pentru rețele cuantice pe distanțe lungi.

Cei 15 câștigători anunțați astăzi aduc și mai multe abordări la masa discuțiilor, conform anunțului DARPA, „inclusiv qubiți supraconductori, qubiți cu ioni capturați, qubiți cu atomi neutri… și qubiți cu spin semiconductor.”

Această diversitate nu a fost un obiectiv explicit al programului, a subliniat Altepeter, ci un rezultat natural al varietății de abordări viabile explorate. „Va fi foarte interesant să analizăm atâtea tipuri diferite de abordări, dar fiecare dintre ele a ajuns aici pe meritul propriu,” a spus el. „Nu am spus că vrem să ne asigurăm că avem cel puțin o companie din fiecare abordare.”

O abordare complexă pentru o problemă multifacetedă

Această abordare multifacetată se aliniază cu o adevărată realitate a calculului cuantic: deși există un potențial enorm în utilizarea qubiților cuantici în locul cifrelor binare 1 sau 0 pentru a rula calcule — de la simulări pentru dezvoltarea de medicamente noi până la spargerea celor mai multe securități pe internet — nu există un consens absolut asupra celei mai bune metode de a construi acești qubiți și de a-i face să funcționeze fiabil, fără erori care să distorsioneze rezultatele în haos. Programul QBI al DARPA vizează găsirea metodelor care funcționează și respingerea celor care nu.

Menținerea unei minți deschise ar putea însemna reîntoarcerea la competiție în viitor, fie pentru companii care nu au fost anterior pe radarul DARPA, fie pentru firme care au încercat și nu au reușit să câștige un loc în QBI la prima tentativă.

„M-aș surprinde dacă am prins absolut totul din prima,” a spus Altepeter. „Și pot fi unele companii pentru care am spus: „Nu credem că funcționează, iar ei s-ar putea dovedi că au dreptate în următoarele 12 luni.”

„Aș fi încântat să fiu contrazis,” a concluzionat el.