ד"ר פיונה פלמינג מיישרת אופטית מערכת חישה קוונטית. קרדיט: אוניברסיטת Heriot-Watt
אוניברסיטת Heriot-Watt עומדת בראש מרכז מחקר קוונטי חדש לפיתוח אינטרנט קוונטי מאובטח וקידום טכנולוגיות במגזרים שונים, הניזונים מהשקעה משמעותית של ממשלת בריטניה.
אוניברסיטת Heriot-Watt נבחרה להוביל מרכז מחקר קוונטי חדש פורץ דרך שמטרתו לפתח טכנולוגיות לקידום 'אינטרנט קוונטי' מאובטח במיוחד של העתיד. מרכז הרשתות הקוונטיות המשולבות (IQN) הוא אחד מחמישה מוקדים חדשים של טכנולוגיה קוונטית שהוכרזה על ידי ממשלת בריטניה כחלק מהשקעה של 160 מיליון ליש"ט כדי להבטיח שבריטניה תישאר בחזית הטכנולוגיות המהפכניות הללו.
הטכנולוגיה הקוונטית יכולה לרתום את התכונות הייחודיות של אטומים וחלקיקים תת-אטומיים כדי להשיג פונקציות שאינן אפשריות בטכנולוגיות קונבנציונליות קיימות. למרות שהם מורכבים באופיים, יישומי הטכנולוגיה הקוונטית צפויים לחולל מהפכה בהיבטים רבים בחיי היומיום שלנו.
פרופסור ג'רלד בולר, שיוביל את מרכז ה-IQN בהריוט-וואט, מסביר: "חשבו על קוונטים כמו גרסה מוגדשת של הטכנולוגיה בה אנו משתמשים כיום. זה מאפשר לנו לפתור בעיות ולאבטח נתונים בדרכים שאי אפשר להעלות על הדעת בטכנולוגיה קונבנציונלית. זה יכול להוביל לפריצות דרך בכל דבר, החל ממחקר פרמצבטי ועד לפיתוח חומרים חדשים ומלהיבים".
מטרות של מרכז IQN
מרכז IQN יתמקד ביצירת רשתות קוונטיות בקנה מידה גדול המסוגלות להפיץ הסתבכות קוונטית שעלולה להוביל לפיתוח של רשת תקשורת מאובטחת ולכן אינטרנט נקי מבעיות פריצה. מניע ברור נוסף לרשתות קוונטיות הוא לחבר מעבדים קוונטיים מהדור הבא כדי לייצר כוח חישוב עצום. יתר על כן, רשתות קוונטיות אלו יכולות לשמש בסופו של דבר לחיבור חיישנים קוונטיים למדידות ברעש נמוך במיוחד.
"מרכז הרשתות הקוונטיות המשולבות יספק את המחקר הנדרש לקראת הקמת אינטרנט קוונטי, שיוביל להדגמות בקנה מידה מטרופולין במהלך חייו של הרכז", אמר פרופסור בולר. "המרכז רותם את המחקר המצוין שנעשה בעשר השנים האחרונות בתוכנית הלאומית לטכנולוגיות קוונטיות כדי להתמקד באספקת רשתות קוונטיות במגוון קנה מידה של מרחק, מרשתות מקומיות ועד לחיבורים מבוססי לוויינים גלובליים."
בתמונה הם קוונטין פנקהרסט (ביו-hub), ג'רלד בולר (IQN), פיטר קייל חבר פרלמנט, דאגלס פול (PNT), קירסטי אנאנד (חישה ותזמון QuantIC/Quantum), Viv Kendon (Q Computing). קרדיט: אוניברסיטת Heriot-Watt
בעידן שבו פשעי סייבר עולה לבריטניה כ-27 מיליארד ליש"ט בשנה, האינטרנט הקוונטי מבטיח רמות אבטחה חסרות תקדים. בניגוד לשיטות ההצפנה הנוכחיות, רשתות קוונטיות משתמשות בעקרונות מכניקת הקוונטים כדי ליצור מפתחות הצפנה בלתי ניתנים לשבירה, מה שהופך אותן לחסינות לניסיונות פריצה.
מעבר לאבטחה משופרת, האינטרנט הקוונטי מספק חיבורים מאובטחים ביניהם מחשוב קוונטי משאבים שיחוללו מהפכה בתחומים כמו שירותי בריאות, יאפשרו גילוי מואץ של תרופות ותוכניות טיפול מותאמות אישית. זה גם יכול להניע התקדמות פנימה בינה מלאכותיתניטור סביבתי ומערכות ניווט משופרות.
המעורבות הרחבה של אוניברסיטת Heriot-Watt במחקר קוונטי
המעורבות של Heriot-Watt במחקר קוונטי משתרעת מעבר למרכז IQN, כאשר האוניברסיטה ממלאת גם תפקידים משמעותיים בשלושה מתוך ארבעת המוקדים הקוונטיים האחרים שהוכרזו לאחרונה. אלה כוללים רכזות המתמקדות במיקום המאפשר קוונטי, ניווט ותזמון, חישה ביו-רפואית קוונטית וחישה קוונטית, הדמיה ותזמון.
פרופסור גיל מורי, סגן המנהל לארגונים ועסקים באוניברסיטת Heriot-Watt, הדגיש את ההשלכות הרחבות יותר של ההכרזה: "השקת חמישה רכזות קוונטיות חדשות היא אבן דרך משמעותית עבור בריטניה ומייצגת שינוי משמעותי באבטחת נתונים וחיתוך- יישומי קצה בכל המגזרים. בריטניה ביססה את עצמה כחלוצה מוקדמת, מיושרת לאסטרטגיה הקוונטית הלאומית של הממשלה שמטרתה להפוך לכלכלה מותאמת קוונטית עד 2035. מוקדים אלו מהווים חלק קריטי במפת הדרכים ההיא על ידי התמודדות עם אתגרי מחקר ופיתוח מרכזיים סביב רשת קוונטית, חישה, מחשוב ועוד.
"עבור אוניברסיטת Heriot-Watt במיוחד, ל-IQN Hub יש מספר תפקידים. ראשית, זה ישאיר את סקוטלנד ובריטניה בחזית הטכנולוגיות הקוונטיות, ותשנה את הכלכלה והחברה המודרניים. שנית, זהו צעד בולט קדימה עבור מגזר החינוך, שכן אוניברסיטאות כמו שלנו יהיו בחזית הפיתוח וההכשרה של כוח העבודה העתידי שעובד וחי בעתיד מבוסס קוונטי על פני עיצוב, הנדסה, ייצור ושירותי התמיכה הנדרשים. אנו גם צופים עניין ב-IQN Hub כדי למשוך כישרונות לבריטניה מרחבי העולם שיניעו שותפויות בינלאומיות והזדמנויות עסקיות. אנחנו להוטים מאוד להיתקע ולעזור לפתח כוח עבודה חזק וצינור שרשרת אספקה."
שיתוף פעולה בתעשייה וצפי עתיד
מרכז IQN מאגד רשת של למעלה מ-40 משתפי פעולה שאינם אקדמיים, החל מסטארטאפים ועד לתאגידים רב לאומיים, לצד ארגונים כמו המרכז הלאומי לאבטחת סייבר וארגון סקוטי. היא תקבל למעלה מ-20 מיליון פאונד בתמיכה של שותפים כדי לסייע בתרגום חידושים קוונטיים למוצרים ושירותים חדשים.
חמשת הרכזות הקוונטיות החדשות מועברות על ידי המועצה למחקר הנדסה ומדעי הפיזיקה של UKRI (EPSRC), עם השקעה של 106 מיליון ליש"ט מ-EPSRC, המועצה לביוטכנולוגיה וביולוגית של UKRI, מועצת המחקר הרפואי של UKRI, והמכון הלאומי לבריאות ו- מחקר טיפול. שיתוף פעולה בתעשייה הוא מרכיב מרכזי, עם מזומנים משמעותיים ותרומות בעין משותפים בשווי של יותר מ-54 מיליון פאונד.
אוניברסיטאות שותפות כוללות את אימפריאל קולג' לונדון; המעבדה הפיזית הלאומית; אוניברסיטת קווינס בלפסט; RAL Space STFC; אוניברסיטת בריסטול; אוניברסיטת קמברידג; אוניברסיטת אדינבורו; אוניברסיטת גלזגו; אוניברסיטת אוקספורד; אוניברסיטת שפילד; אוניברסיטת סאות'המפטון; אוניברסיטת Strathclyde; אוניברסיטת וורוויק ו אוניברסיטת יורק.
מזכיר המדינה למדע, חדשנות וטכנולוגיה, פיטר קייל, אמר: "אנחנו רוצים לראות עתיד שבו מדע חדשני משפר את חיי היומיום. זה החזון מאחורי ההשקעה שלנו במרכזי הטכנולוגיה הקוונטית החדשים הללו, על ידי תמיכה בפריסה של טכנולוגיה שתביא לאבחון מהיר יותר של מחלות, תשתית קריטית בטוחה מאיומים עוינים ואנרגיה נקייה יותר לכולנו.
"זה לא רק על מחקר; זה להפעיל את המחקר הזה. רכזות אלו יגשרו על הפער בין רעיונות מבריקים לפתרונות מעשיים. הם לא רק ישנו מגזרים כמו בריאות וביטחון, אלא גם ייצרו תרבות של חדשנות מואצת שעוזרת להצמיח את הכלכלה שלנו".
מכיוון שבריטניה שואפת להפוך לכלכלה המותאמת לקוונטים עד 2035, מוקדים אלו מהווים חלק קריטי באסטרטגיה הקוונטית הלאומית. הם צפויים להניע יזמות, פיתוח כוח אדם ותשומות רגולטוריות לתעשיית הקוונטים המתפתחת במהירות בבריטניה, מה שעלול לעורר צמיחה כלכלית משמעותית ויצירת מקומות עבודה בשנים הקרובות.
