چرا اروپا رقیب آمریکا و چین در تکنولوژی‌های جدید نیست

با توجه به پیشتازی ایالات متحده و چین در حوزه کوانتوم، کشورهای اروپایی فشار زیادی برای تقویت نقش خود احساس می‌کنند و چندین کشور و اتحادیه اروپا فشار خود را برای سرمایه‌گذاری در این حوزه دو چندان کرده‌اند. اما آیا اروپا برای رقابت با این دو غول فناوری دیر نکرده است؟ آیا به تلاش یکپارچه‌تری نیاز نیست؟

ایالات متحده و چین: جدالی برای پیشتازی در حوزه کوانتومی و فراتر از آن

محاسبات کوانتومی قرار است از خواص پنهان فیزیک کوانتومی (فیزیک در مقیاس اتمی یا زیراتمی)، مانند درهم‌تنیدگی (entanglement) و سوپرپوزیشن (superposition) یا موقعیت چندگانه‌ای که فیزیک کوانتوم برای ذرات تعریف می‌کند استفاده کنند. برای انجام این کار، یک کامپیوتر کوانتومی با استفاده از لیزر یا میدان های الکتریکی و مغناطیسی، حالات ذرات (یون ها، الکترون ها، فوتون ها) را دستکاری می‌کند.

ایالات متحده و چین پیشرفته‌ترین قابلیت‌های کوانتومی را دارند و هر دو خود را «پیشتاز عرصه کوانتوم» می‌دانند. سیستم‌های کوانتوم مساله‌ای که حل آن برای کامپیوتر کلاسیک میلیون‌ها سال طول می‌کشد را حل می‌کنند.

تلاش‌های چین از حدود سال ۲۰۱۵ در حالی شدت گرفت که افشاگری‌های ادوارد اسنودن باعث نگرانی در مورد گستردگی فعالیت‌های اطلاعاتی ایالات متحده شد. پکن که نگران توانایی‌های آمریکا بود، تمرکز خود را بر ارتباطات کوانتومی تشدید کرد. برآورد‌های متعددی درمورد حجم سرمایه‌گذاری چین برای تحقیقات کوانتومی انجام گرفته اما این کشور پیشتاز پتنت‌ها یا ثبت اختراع در زمینه سخت‌افزار و نرم‌افزار ارتباطات و رمزنگاری کوانتومی است. با اینکه تلاش‌های چین در زمینه رایانه‌های کوانتومی عمر چندانی ندارد، اما پکن با سرعت در حال پیشرفت است. محققان دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) دو مرتبه در دسامبر 2020 و ژوئن 2021، ادعاهای معتبری مبنی بر «برتری کوانتومی» ارائه کردند.

واشنگتن زمانی متوجه ظرفیت پکن در زمینه ارتباطات کوانتومی شد که چین در سال ۲۰۱۶ قدرت خود را در زمینه ارتباطات کوانتمی مبتنی بر ماهواره را به نمایش گذاشت. به دنبال نمایش قدرت چین، دونالد ترامپ، رئیس‌جمهور وقت، در سال ۲۰۱۸ یک طرح ملی کوانتوم را با بودجه ۱/۲ میلیارد دلار راه‌اندازی کرد. پیامد دیگر این موضوع و شاید مهم‌تر از همه، سرمایه‌گذاری عظیم شرکت‌های بزرگ فناوری در حوزه تحقیقات کوانتومی بود. آی‌بی‌ام که اولین کامپیوتر دو کیوبیتی را در دهه ۱۹۹۰ معرفی کرد، حالا سیستم کوانتومی One machine صادر می‌کند. گوگل هم که از بازیگران نوپای این حوزه محسوب می‌شود، در سال ۲۰۱۹ با یک پردازنده کوانتومی ۵۳ کیوبیتی مبتنی بر ابررساناها (Superconductors) مدعی شد به برتری کوانتومی دست یافته‌ است.

فناوری هایی که پیامد ژئوپولتیک دارند

آنچه چین، ایالات متحده و سایر کشورها را وادار به حرکت کرده، ترس از این موضوع است که عقب ماندگی در محاسبات کوانتومی خطرات امنیت سایبری، فناوری و اقتصادی را به دنبال دارد.

اول اینکه یک کامپیوتر کوانتومی کامل به دشمن اجازه می‌دهد به هرگونه رمزنگاری عمومی که در حال حاضر استفاده می‌شود نفوذ کند. در حالی که شکستن یک کلید رمزنگاری 2048-bit RSA (رمزگذاری که برای ایمن کردن پرداخت های آنلاین استفاده می شود) برای یک کامپیوتر کلاسیک ۳۰۰ تریلیون سال طول می کشد، اما یک کامپیوتر کوانتومی با ۴۰۰۰ کیوبیت پایدار روی کاغذ می‌تواند همین کار را تنها در ۱۰ ثانیه انجام دهد. احتمالا تا رسیدن به این فناوری کمتر از یک دهه فاصله داریم.

دوم اینکه دولت‌های اروپایی نگران پیامد‌های رقابت کوانتومی آمریکا و چین هستند. مهم‌ترین این پیامد‌ها، محدودیت صادرات برای فناوری کوانتومی است. کشور‌های متحد باید بر سر این موضوعات به اتفاق نظر برسند. اروپایی‌ها هنوز هم ماجرای جنگ سرد را به یاد دارند. ایالات متحده در آن دوران صادرات تجهیزات کامپیوتری پیشرفته به فرانسه را از ترس اینکه این فناوری به دست شوروی بیفتد، ممنوع کرد. همین اتفاق بود که به انگیزه فرانسه برای توسعه و حمایت از صنعت ملی ابررایانه تبدیل شد.

حالا شرکای اروپایی آمریکا بار دیگر نگران هستند که در یک جنگ سرد فناوری، دسترسی آنها به فناوری‌های حیاتی قطع شود یا درنتیجه تحریم‌های آمریکا در تجارت خود با کشور‌های ثالث به مشکل بخورند. ایالات متحده علاوه بر گسترش فهرست محدودیت کالاها، تعداد زیادی از سازمان‌های چینی را به «فهرست سازمان‌های تحریمی» اضافه کرده است، مثلاً مراکز ابررایانه‌ای چینی در آوریل ۲۰۲۱ به این لیست اضافه شدند. این لیست صادرات فناروی را حتی برای شرکت‌های غیرآمریکایی ممنوع می‌کند. با بزرگ‌تر شدن لیست تکنولوژی‌هایی که شامل تحریم می‌شوند، عواقب مالی آن در ارزش شرکت‌های اروپایی نمود پیدا می‌کند. ممکن است در آینده نزدیک، برخی از تکنولوژی‌های مورد نیاز برای رایانه‌های کوانتومی در این لیست قرار گیرند.

اما این نگرانی‌ها تنها محدود به آمریکا نیست، اروپایی‌ها درمورد چین هم نگران هستند. ماهیت خطرات چین انواع متفاوتی دارد. نقض حقوق مالکیت معنوی و آزادی آکادمیک از نگرانی‌های اروپا درمورد چین است.

موضوع آخر هم خطرات اقتصادی است. یک فناوری انقلابی مثل محاسبات کوانتومی پیامدهای عظیمی در بحث صنعت دارد. ادعای «برتری کوانتومی» شاید یک نمایش قدرت علمی باشد، اما اکثر دولت‌ها، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و استارت‌آپ‌ها برای رسیدن به «برتری کوانتومی» تلاش می‌کنند. این برتری قدرت محاسباتی را به حدی افزایش می‌دهد که ماشین‌های کلاسیک توان همپایی با آن را ندارند.

با توجه به کاربرد‌های بیشمار محاسبات کوانتومی در شبیه سازی پیچیده، بهینه سازی و یادگیری عمیق، احتمالاً این تکنولوژی در دهه‌های آینده به یک تجارت پررونق تبدیل می‌شود. همین حالا هم شاهد سرمایه‌گذاری جنون آمیز روی برخی از استارت‌آپ‌های کوانتومی هستیم. اروپاییان بیم دارند از آنچه بخش مهمی از اقتصاد قرن و بیست و یکم را تشکیل می‌دهد جا بمانند.

آیا اروپا برای رقابت آماده است؟

برخلاف سایر فناوری‌های دیجیتال، اروپا در رقابت جهانی کوانتوم وضعیت خوبی دارد.

بریتانیا، آلمان، فرانسه، هلند، اتریش و سوئیس همگی ظرفیت‌ تحقیقاتی بالایی در حوزه کوانتوم دارند و ما شاهد شکوفایی اکوسیستم‌های استارت‌آپی هستیم. دولت‌ها و اتحادیه اروپا با قدرت در حال سرمایه‌گذاری در بخش سخت‌افزار و نرم‌افزار محاسبات کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی هستند. جالب اینکه بریتانیا برنامه ملی فناوری‌های کوانتومی خود را در سال 2013، خیلی زودتر از ایالات متحده و چین، راه‌اندازی کرد. آلمان و فرانسه هم از نظر سرمایه گذاری عمومی در تحقیق و توسعه کوانتومی جایگاه خیلی خوبی دارند. این کشور‌ها به ترتیب با حدود ۲ میلیارد یورو و ۱/۸ میلیارد یورو، با فاصله کمی پس از آمریکا بیشترین سرمایه‌گذاری را در این حوزه انجام داده‌اند. حتی آمازون هم در حال توسعه یک کامپیوتر کوانتومی بر اساس فناوری یک کوانتوم بیت (کیوبیت) خود است که تکنولوژی آنرا استارت‌آپ فرانسوی Alice & Bob تولید کرده است.

چرا اروپا هنوز به رقیب جدی آمریکا و چین تبدیل نشده است؟

یکی از این موضوعات حفظ استارت‌آپ‌هایی است که اروپا زادگاه خوبی برای آنها است اما قادر به حفظشان نیست. اکثر استارت‌آپ‌های اروپایی به دلیل کمبود سرمایه‌گذاری، به رشد در این قاره امیدی ندارند. اروپا باید از ماجرای آنچه بر سر استارت‌آپ‌های هوش مصنوعی آمد درس عبرت بگیرد. جامعه اروپا هنوز هم ماجرای گوگل و تصاحب DeepMind که یکی از آینده‌دارترین استارت‌آپ‌های بریتانیایی بود را به یاد دارند. حالا بار دیگر استارت‌آپی به نام PsiQuantum هم در جستجوی سرمایه سر از کالیفرنیا در آورده است.

دولت‌های اروپایی و اتحادیه اروپا برای رفع همین مشکلات طرح‌های متعددی را در حمایت از فناوری‌های نوظهور و انقلابی ارائه کردند. هدف نهایی «پادشاهی بخش تکنولوژی» است. اما سوال اینجاست که آیا اروپا از تکنولوژی‌های داخلی هم استفاده می‌کند؟ بر خلاف «قانون آمریکایی بخر» یا «Buy Amarican Act» که در آمریکا از عرضه کنندگان تکنولوژی حمایت می‌کند، قوانین تدارکات اتحادیه اروپا نفع چندانی برای فعالان اروپایی ندارد. از آنجایی که گزینه‌های خارجی با تکنولوژی بهتر و هزینه کمتر در دسترس هستند، کشور‌های عضو اتحادیه اروپا تمایلی به عرضه‌کنندگان تکنولوژی داخلی ندارند. خرید اخیر آلمان از IBM نمونه‌ای از همین اقدامات است. البته نهاد‌های بین‌المللی شاید شرایط را تغییر دهند. قانون جدیدی که در حال حاضر روند مذاکرات آن در بروکسل در حال طی شدن است، اصلی را برای رفتار متقابل در میزان محدودیت بازارهای تدارکات معرفی می‌کند.

علاوه‌بر دولت، شرکت‌های خصوصی هم با تصمیماتی که در زمینه سرمایه‌گذاری می‌گیرند نقشی کلیدی در میزان مشارکت و پذیرش فناوری‌های صنعت کوانتومی خواهند داشت. برای مثال تاثیر استفاده از IBM در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ هنوز هم در جهان محاسبات حس می‌شود. تصمیمات مشابهی که حالا در بازار محاسبات کوانتوم پیش روی کشور‌ها و شرکت‌ها قرار دارد نیز احتمالا به شکل و شمایل این بازار در چند دهه آینده شکل خواهد داد.

نارضایتی امروز اروپاییان از مهاجرت استارت‌آپ‌ها و عدم حضور یک بازیگر اروپایی در بین پیشتازان فناوری نشان می‌دهد که تصمیمات اولیه و نحوه استفاده از تکنولوژی در روزهای اولیه آن تا چه حد اهمیت دارد. اگر قرار است اروپا در سال‌های آینده از نظر کوانتومی با ایالات متحده و چین رقابت کند، باید در کنار ادامه روند فعلی، بر تلاش‌های خود در این زمینه اضافه کند.

منبع: TechCrunch