هل الماس هو أفضل صديق للكمبيوتر الكمومي؟
دعت دراسة مستقلة بتكليف من استراتيجية الكم الوطنية من قبل وزارة الابتكار العلمي والتكنولوجيا (DSIT) إلى جهد منسق لدعم التكنولوجيا الناشئة.
الأكاديمية الملكية للهندسة مراجعة البنية التحتية الكمومية توصي حكومة المملكة المتحدة بترقية وتحسين وصول الصناعة إلى البنية التحتية الحالية للوصول المفتوح. وأضافت أنه يجب على الحكومة إعطاء الأولوية للاستثمار في منشأة رئيسية جديدة واحدة على الأقل لدعم تطوير تكنولوجيا الكم عبر التصميم والنماذج الأولية للتصنيع النانوي والتعبئة والتغليف والتعبئة المتقدمة والتكامل غير المتجانس.
نظرت المراجعة في كيفية العطاء الشركات التي تتطور باستخدام تكنولوجيا الكم الوصول إلى أدوات التصميم المكلفة من خلال مبادرة ChipStart الحكومية. لاحظ مؤلفو التقرير أنه في حين يمكن استخدام الإلكترونيات الكلاسيكية للتطبيقات الكمومية، فإن دمج مكون كمي في ChipStart UK سيتطلب تخصيص أدوات التصميم والخبرة والتوجيه التنظيمي، بما في ذلك الملكية الفكرية. ومع ذلك، وبالنظر إلى مدة البرنامج المحدودة التي تبلغ عامين، حث مؤلفو المراجعة الحكومة على تقديم الدعم والتمويل على المدى الطويل.
ونظرت المراجعة أيضًا في الخيارات المتاحة للمملكة المتحدة لتطوير مجال متخصص في تقنيات الكم، أحدها هو استخدام الماس. أشارت الأكاديمية الملكية للهندسة إلى أنه مع وجود مراكز النيتروجين الشاغرة (NV)، يعد الماس مادة ناشئة متعددة الاستخدامات لمختلف التطبيقات الكمومية.
وذكر التقرير أن “مزيجها الفريد من الخصائص الكمومية، مثل الحساسية للمجالات المغناطيسية وأوقات التماسك الطويلة وتشغيل درجة حرارة الغرفة يجعلها مرشحًا واعدًا لتطوير أجهزة الاستشعار الكمومية وأنظمة الاتصالات الكمومية والحوسبة الكمومية”.
واقترح مؤلفو التقرير توسيع المرافق مثل Element Six، والجمع بين قدرات المسبك الموجودة في كارديف وجامعة بريستول، لتعزيز قدرة إنتاج الماس الاصطناعي في المملكة المتحدة. وقال مؤلفو التقرير إن هذا التوسع سيتضمن الحصول على أنظمة ترسيب البخار الكيميائي (CVD) المصممة لتسهيل الانتقال من النماذج الأولية إلى الإنتاج على نطاق واسع.
وقالت فرانسيس سوندرز، التي ترأست مجموعة العمل التي أشرفت على المراجعة: “كانت المملكة المتحدة رائدة في تطوير تكنولوجيا الكم حتى الآن، لكن الدول الأخرى تستثمر بكثافة في استراتيجياتها الوطنية وبنيتها التحتية الكمومية. إننا نواجه الآن خيارًا حول ما إذا كنا نريد الاستمرار في الريادة في استغلال التقنيات الكمومية وتسويقها تجاريًا، وكيف ذلك”.
وحثت الحكومة على إزالة المخاطر من عملية تطوير التكنولوجيا لإتاحة التقنيات الكمومية لمزيد من المرافق الأكاديمية وكذلك الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم، والتي قالت إنها ستسهل تبنيها وتسويقها تجاريًا.
“بدون التدخل الحكومي وفي هذه المرحلة، هناك خطر كبير بخسارة الأرض لصالح الدول التي تقوم باستثمارات كبيرة خاصة بها في مجال الكم.
وقال بيتر نايت، رئيس المجلس الاستشاري الاستراتيجي لبرنامج تكنولوجيا الكم الوطني في المملكة المتحدة: “لقد كانت المملكة المتحدة رائدة في برنامج تكنولوجيا الكم الرائد عالميًا على مدى السنوات العشر الماضية، وقد تطور هذا إلى استراتيجية مستقبلية طموحة لتوليد قيمة اقتصادية ومجتمعية من هذه القاعدة العلمية العظيمة.
“ولتحقيق ذلك، سنحتاج إلى خطة منسقة للاستثمار في البنية التحتية والمرافق والترابط وسلاسل التوريد للسماح بتوسيع نطاق هذه التكنولوجيا الناشئة.”