Doktor Fiona Fleming dopasowuje optycznie system wykrywania kwantowego. Źródło: Uniwersytet Heriot-Watt
Uniwersytet Heriot-Watt stoi na czele nowego centrum badań kwantowych, którego zadaniem jest rozwój bezpiecznego Internetu kwantowego i zaawansowane technologie w różnych sektorach, dzięki znaczącym inwestycjom rządu Wielkiej Brytanii.
Uniwersytet Heriot-Watt został wybrany na kierownika nowego, przełomowego centrum badań kwantowych, którego celem jest opracowywanie technologii umożliwiających rozwój ultrabezpiecznego „internetu kwantowego” przyszłości. Hub Integrated Quantum Networks (IQN) to jeden z pięciu nowych ośrodków technologii kwantowej ogłoszonych przez rząd Wielkiej Brytanii w ramach inwestycji o wartości 160 milionów funtów, która ma zapewnić Wielkiej Brytanii pozostanie w czołówce tych rewolucyjnych technologii.
Technologia kwantowa może wykorzystać unikalne właściwości atomów i cząstek subatomowych do osiągnięcia funkcjonalności, które nie są możliwe w przypadku istniejących, konwencjonalnych technologii. Choć z natury złożone, zastosowania technologii kwantowej zrewolucjonizują wiele aspektów naszego codziennego życia.
Profesor Gerald Buller, który będzie kierował centrum IQN w Heriot-Watt, wyjaśnia: „Pomyśl o kwantach jak o doładowanej wersji technologii, której używamy dzisiaj. Pozwala nam rozwiązywać problemy i zabezpieczać dane w sposób niewyobrażalny w przypadku konwencjonalnej technologii. Może to prowadzić do przełomów we wszystkim, od badań farmaceutycznych po rozwój nowych, ekscytujących materiałów”.
Cele IQN Hub
Centrum IQN skoncentruje się na tworzeniu wielkoskalowych sieci kwantowych zdolnych do rozprowadzania splątania kwantowego, co może potencjalnie prowadzić do rozwoju bezpiecznej sieci komunikacyjnej, a tym samym Internetu wolnego od problemów hakerskich. Inną wyraźną motywacją do tworzenia sieci kwantowych jest łączenie procesorów kwantowych nowej generacji w celu uzyskania ogromnej mocy obliczeniowej. Co więcej, te sieci kwantowe można ostatecznie wykorzystać do łączenia czujników kwantowych w celu wykonywania pomiarów o bardzo niskim poziomie szumów.
„Centrum zintegrowanych sieci kwantowych przeprowadzi badania niezbędne do ustanowienia Internetu kwantowego, co doprowadzi do demonstracji na skalę metropolitalną w trakcie istnienia Hubu” – powiedział profesor Buller. „Centrum wykorzystuje doskonałe badania przeprowadzone w ciągu ostatnich dziesięciu lat w ramach Krajowego programu technologii kwantowych, aby skoncentrować się na dostarczaniu sieci kwantowych w różnych skalach odległości, od sieci lokalnych po globalne połączenia satelitarne”.
Na zdjęciu Quentin Pankhurst (centrum bio), Gerald Buller (IQN), Peter Kyle poseł, Douglas Paul (PNT), Kirsty Annand (QuantIC/Quantum wykrywanie i synchronizacja), Viv Kendon (Q Computing). Źródło: Uniwersytet Heriot-Watt
W epoce, w której cyberprzestępczość kosztuje Wielką Brytanię około 27 miliardów funtów rocznie, internet kwantowy zapewnia bezprecedensowy poziom bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do obecnych metod szyfrowania, sieci kwantowe wykorzystują zasady mechaniki kwantowej do tworzenia niezniszczalnych kluczy szyfrujących, dzięki czemu są odporne na próby włamań.
Oprócz zwiększonego bezpieczeństwa, Internet kwantowy zapewnia bezpieczne połączenia między obliczenia kwantowe zasoby, które zrewolucjonizują takie dziedziny, jak opieka zdrowotna, umożliwiając szybsze odkrywanie leków i spersonalizowane plany leczenia. Może to również przyczynić się do postępu sztuczna inteligencjamonitorowanie środowiska i ulepszone systemy nawigacji.
Szerokie zaangażowanie Uniwersytetu Heriot-Watt w badania kwantowe
Zaangażowanie Heriot-Watta w badania kwantowe wykracza poza IQN Hub, a uniwersytet odgrywa również znaczącą rolę w trzech z czterech innych nowo ogłoszonych ośrodków kwantowych. Należą do nich centra skupiające się na kwantowej pozycji, nawigacji i synchronizacji, kwantowym wykrywaniu biomedycznym oraz kwantowym wykrywaniu, obrazowaniu i synchronizacji.
Profesor Gill Murray, zastępca dyrektora ds. przedsiębiorstw i biznesu na Uniwersytecie Heriot-Watt, podkreślił szersze konsekwencje ogłoszenia: „Uruchomienie pięciu nowych koncentratorów kwantowych jest znaczącym kamieniem milowym dla Wielkiej Brytanii i stanowi poważną zmianę w bezpieczeństwie danych i aplikacje brzegowe we wszystkich sektorach. Wielka Brytania dała się poznać jako pionier, zgodnie z rządową krajową strategią kwantową mającą na celu osiągnięcie do 2035 r. gospodarki opartej na technologiach kwantowych. Węzły te stanowią kluczowy element tego planu działania, podejmując kluczowe wyzwania w zakresie badań i rozwoju dotyczące sieci kwantowych, wykrywania, informatyka i nie tylko.
„Szczególnie w przypadku Uniwersytetu Heriot-Watt IQN Hub ma do odegrania kilka ról. Po pierwsze, utrzyma Szkocję i Wielką Brytanię w czołówce technologii kwantowych oraz przekształci nowoczesną gospodarkę i społeczeństwo. Po drugie, jest to znaczący krok naprzód dla sektora edukacyjnego, ponieważ uniwersytety takie jak nasza będą przodować w rozwoju i podnoszeniu kwalifikacji przyszłej siły roboczej pracującej i żyjącej w przyszłości opartej na technologiach kwantowych w obszarach projektowania, inżynierii, produkcji i wymaganych usług wsparcia. Przewidujemy również zainteresowanie IQN Hub, aby przyciągnąć do Wielkiej Brytanii talenty z całego świata, co będzie motorem międzynarodowych partnerstw i możliwości biznesowych. Niezmiernie pragniemy zaangażować się w rozwój solidnej siły roboczej i łańcucha dostaw”.
Współpraca branżowa i perspektywy na przyszłość
IQN Hub skupia sieć ponad 40 współpracowników spoza środowiska akademickiego, od start-upów po międzynarodowe korporacje, a także organizacje takie jak National Cyber Security Center i Scottish Enterprise. Otrzyma ponad 20 milionów funtów wsparcia partnerów, które pomogą przełożyć innowacje kwantowe na nowe produkty i usługi.
Pięć nowych ośrodków kwantowych zostanie dostarczonych przez Radę ds. Badań nad Inżynierią i Naukami Fizycznymi UKRI (EPSRC) przy inwestycji o wartości 106 milionów funtów od EPSRC, Rady UKRI ds. Biotechnologii i Badań Biologicznych, Rady ds. Badań Medycznych UKRI oraz Narodowego Instytutu Zdrowia i Badań Biologicznych. Badania nad opieką. Współpraca branżowa jest kluczowym elementem, a znaczący wkład pieniężny i rzeczowy od partnerów wynosi ponad 54 miliony funtów.
Uczelnie partnerskie obejmują Imperial College w Londynie; Krajowe Laboratorium Fizyczne; Uniwersytet Królowej w Belfaście; RAL Przestrzeń STFC; Uniwersytet w Bristolu; Uniwersytet Cambridge; Uniwersytet w Edynburgu; Uniwersytet w Glasgow; Uniwersytet Oksfordzki; Uniwersytet w Sheffield; Uniwersytet w Southampton; Uniwersytet Strathclyde; Uniwersytetu w Warwick I Uniwersytet w Yorku.
Sekretarz stanu ds. nauki, innowacji i technologii Peter Kyle powiedział: „Chcemy widzieć przyszłość, w której najnowocześniejsza nauka poprawia życie codzienne. Taka wizja przyświeca naszej inwestycji w te nowe centra technologii kwantowej, poprzez wspieranie wdrażania technologii, które będą oznaczać szybsze diagnozowanie chorób, infrastrukturę krytyczną bezpieczną przed wrogimi zagrożeniami i czystszą energię dla nas wszystkich.
„Nie chodzi tylko o badania; chodzi o to, żeby te badania zastosować. Huby te wypełnią lukę pomiędzy genialnymi pomysłami a praktycznymi rozwiązaniami. Nie tylko przekształcą sektory takie jak opieka zdrowotna i bezpieczeństwo, ale także stworzą kulturę przyspieszonych innowacji, która pomoże rozwijać naszą gospodarkę.
Ponieważ Wielka Brytania zamierza do 2035 r. stać się gospodarką opartą na technologiach kwantowych, węzły te stanowią kluczowy element krajowej strategii kwantowej. Oczekuje się, że pobudzą one przedsiębiorczość, rozwój siły roboczej i wkład regulacyjny w szybko powstający brytyjski przemysł kwantowy, potencjalnie powodując znaczny wzrost gospodarczy i tworzenie miejsc pracy w nadchodzących latach.
