Les progrès dans les technologies critiques et émergentes telles que l’intelligence artificielle (IA), la biotechnologie et la science et technologie de l’information quantique (QIST) sont essentiels pour les États-Unis. innovation écosystème. L’informatique quantique, en particulier, symbolise un défi et une opportunité majeurs. La construction d’un ordinateur quantique opérationnel constitue l’une des tâches les plus importantes de la science et de la technologie et représente la prochaine étape du progrès informatique. La détection, les communications et l’informatique offrent toutes une opportunité unique pour QIST. Pourtant, il existe des obstacles à l’obtention d’un bénéfice maximal : l’augmentation de l’échelle et l’amélioration de la fiabilité, de la reproductibilité et de la déployabilité dans le monde réel restent hors de portée.
Cependant, la législation récente n’accorde pas la même priorité aux technologies émergentes : l’accent mis sur l’IA menace de détourner des ressources limitées des activités liées au QIST. L’IA et le quantique peuvent rivaliser pour des ressources limitées, notamment en termes d’installations de fabrication puces. La vague de l’IA pourrait également absorber la majorité des Talent et des ressources pour la prochaine décennie, dont nous avons désespérément besoin. Alors que l’IA générative fait la une des journaux, la National Quantum Initiative Acte (NQI) risque d’expirer et est encore compliqué par les troubles politiques et l’incertitude du financement gouvernemental. Le Congrès doit réaffirmer l’engagement américain envers le QIST et reconnaître son critique importance pour la compétitivité et la sécurité nationale des États-Unis.
Le Loi sur les CHIPS et la science (PUCES) ensemencé une base importante pour une nouvelle ère du QIST américain. Depuis la promulgation du NQI en décembre 2018, CHIPS a renforcé les efforts précédents en injectant des ressources pour l’informatique quantique par l’intermédiaire d’agences fédérales, notamment la National Science Foundation (NSF), le ministère de l’Énergie (DOE) et l’Institut national des normes et de la technologie. Par exemple, le DOE établi un programme de calcul avancé pour la recherche fondamentale et NSF financé un programme fédéral de cyber-bourses d’études contre service pour les étudiants poursuivant des diplômes liés au QIS.
L’informatique quantique recèle un immense potentiel pour dépasser les limites de l’informatique classique. Contrairement à la croissance linéaire des performances obtenue grâce aux systèmes classiques, la puissance des ordinateurs quantiques augmente de façon exponentielle avec des qubits supplémentaires. Experts ont démontré son applicabilité dans divers domaines, tels que l’apprentissage automatique et la cryptographie. Souvent appelé « résoudre le problème de la résolution elle-même », ce domaine transformateur a le potentiel de redéfinir le paysage technologique. Bien que l’informatique classique et quantique présentent chacune leurs propres mérites et limites, l’informatique quantique est sans aucun doute indispensable à notre avenir.
QIST, comme l’IA, est de plus en plus lié à géopolitique. Les investissements chinois dans le QIST représentent la moitié du total mondial, intensifiant ainsi la concurrence entre les États-Unis et la Chine dans des domaines tels que la propriété intellectuelle et le transfert de technologie. Le potentiel du Parti communiste chinois percée L’informatique quantique tolérante aux pannes révolutionnerait le domaine du cryptage, en leur offrant des capacités inégalées pour déchiffrer les informations cryptées. Les divulgations publiques présentent principalement des preuves conceptuelles à des fins scientifiques, mais elles impliquent que la Chine pourrait détenir un avantage sur les États-Unis et l’Occident.
D’un autre côté, ces menaces nécessitent des défenses fortifiées. Les progrès quantiques pourraient établir un canal Internet impénétrable et améliorer considérablement les techniques américaines de décryptage. La protection post-quantique doit devenir une priorité pour les institutions américaines telles que les banques, les entreprises de télécommunications et les agences gouvernementales. L’Agence de cybersécurité et de sécurité des infrastructures démontre direction dans ce domaine. En fin de compte, toutes les nations visent à améliorer leurs capacités quantiques pour empêcher leurs adversaires d’acquérir une domination et un avantage concurrentiel.
La perte potentielle imminente dans la poursuite de l’informatique quantique a contraint l’administration Biden à publier des directives. La Maison Blanche a assumé l’autorité directe sur le Comité consultatif de la National Quantum Initiative et a chargé les agences gouvernementales de mettre l’accent sur l’informatique quantique tout en s’attaquant aux risques de sécurité potentiels posés par cette technologie sur les systèmes cryptographiques.
Les développements récents nous amènent à ce point d’inflexion. Le Loi sur la préparation à la cybersécurité de l’informatique quantique a été promulguée en décembre 2022, et des initiatives similaires sont vitales. Une approche du QIST, similaire aux méthodes mises en œuvre par les NSF Technologie, innovation et partenariats, peut être justifié pour maximiser les avantages sociétaux de cette technologie. Quel rôle le gouvernement devrait-il jouer dans le QIST et comment devrait-il investir et prioriser le QIST à l’avenir ?
Ce moment offre une opportunité opportune d’élever le QIST américain à l’étape suivante. Une grande partie de nos connaissances scientifiques actuelles reposent sur des décennies de recherche expérimentale en physique fondamentale. Une nouvelle génération d’efforts de recherche doit être davantage appliquée. La programmation devrait s’élargir pour intégrer la collaboration avec les utilisateurs finaux, financer une ingénierie inspirée par l’utilisation et une conception axée sur l’application pratique. Il doit combler le fossé entre la démonstration du potentiel et la résolution des problèmes du monde réel. Le quantum n’a pas nécessairement besoin d’un « moment IA », mais il mérite certainement notre attention. attention.
Le 118e Congrès peut consolider la position fédérale américaine durable investissement et suivi de la R&D QIST. Pour garantir le succès de QIST, le Congrès doit réautoriser et étendre les activités de R&D dans le cadre de la loi NQI, tout en répondant aux préoccupations en matière de sécurité nationale, de main-d’œuvre et de chaîne d’approvisionnement. Historiquement clé des efforts législatifs associés à l’IA, le Maison Le Comité de la science, de l’espace et de la technologie pourrait manifester son intérêt pour le QIST au moment même où le Sénat met l’accent sur l’IA comme leur priorité actuelle. Alors que les États-Unis sont au bord de progrès technologiques révolutionnaires, il est crucial que le Congrès défende collectivement la cause du QIST, façonnant à terme un avenir défini par l’innovation, la sécurité et la compétitivité mondiale.
Joseph B. KellerPhD., est chercheur en sciences cognitives et chercheur invité en politique étrangère à la Brookings Institution.
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