جایگاه علوم کوانتوم در نو آوری صنعتی بلژیک

فناوری کوانتومی مجموعه‌ای از فناوری‌های نوظهور است که هدف آن بهره‌گیری از قوانین فیزیک کوانتومی‌برای بهبود رشته‌های حیاتی فناوری اطلاعات است. کاربردهای مبتنی بر کوانتومی، در حال تحول در صنایعی نظیر داروسازی، شیمی، مراقبت‌های بهداشتی و علوم زیستی، انرژی، خودرو، امور مالی، بیمه، حمل و نقل، دفاع، هوافضا و مخابرات، در سطح جهان می‌باشد.بلژیک در حال تلاش برای گنجاندن نام خود به عنوان بازیگر فعال در این حوزه نوظهور می‌باشد. امروزه، بلژیک میزبان چندین طرح با هدف تقویت توسعه فناوری کوانتومی است.

جایگاه علوم کوانتوم در نو آوری صنعتی بلژیک

فناوری کوانتومی قادر است بخش‌ها و صنایع متعددی را عمیقاً تحت تأثیر قرار دهد.

-امروزه کشورهای مختلفی در جهان برای مهار ظرفیت فناوری کوانتومی در حال رقابت می‌باشند. کشورها برای کسب جایگاه پیشرو در این حوزه نوظهور، سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی انجام می‌دهند سرمایه‌گذاری سرسام‌آور 15 میلیارد دلاری چین، نشان‌دهنده تمایل این کشور برای تبدیل شدن به یک ابرقدرت کوانتومی است. ایالات متحده، با طرح ملی کوانتومی و سرمایه‌گذاری 3.8 میلیارد دلاری خود، نشان‌دهنده تعهد مشابه برای پیشرفت در این الگوی جدید است. انگلستان با تعهد 4.3 میلیارد دلاری، در جایگاه سوم سرمایه‌گذاری قرار دارد.

کمیسیون اروپا و کشورهای عضو آن چندین طرح و برنامه کوانتومی مانند برنامه پرچمدار فناوری کوانتومی، طرح تراشه برای اروپا، برنامه سیاست دهه دیجیتال را به همراه سرمایه‌گذاری‌هایی از طریق Horizon Europe و برنامه‌های دیجیتال، با هدف حمایت از تحقیقات کوانتومی و نوآوری راه‌اندازی کرده‌اند. گفتنی است که آلمان، با تعهد 5.2 میلیارد دلاری، استراتژی ملی کوانتومی خود را تدوین کرده است که بر پر کردن شکاف بین تحقیقات دانشگاهی و کاربردهای تجاری تمرکز دارد. فرانسه در سال 2021 یک استراتژی ملی کوانتومی چهار ساله به ارزش 2 میلیارد دلار را آغاز کرد.

-بلژیک نیز در حال تلاش برای گنجاندن نام خود به عنوان بازیگر مرتبط در این حوزه نوظهور می‌باشد. کنسرسیوم زیرساخت ارتباطات کوانتومی‌بلژیک (BeQCII) نمونه‌ای از این تلاش است که طیف وسیعی از تخصص‌ها را برای پیشگامی در شبکه‌های ارتباطات کوانتومی‌گرد هم آورده است. اخیراً اعلام گردید که مرکز ابررایانه فلاندر (VSC) یک کامپیوتر کوانتومی جدید با استفاده از کیوبیت اسپین نیمه‌هادی را در کنسرسیومی‌به رهبری هلند و با حمایت فرانسه اداره خواهد کرد. این ابتکار به شبکه رو به رشد کامپیوترهای کوانتومی در حال ساخت در سراسر اروپا کمک خواهد کرد، که شامل مشارکت UHasselt در پروژه LUMI-Q نیز می‌شود. هم VSC و هم Cenaero مستقر در والونیا به طور فعال از ادغام سیستم‌های کوانتومی در کنار کامپیوترهای سنتی با کارایی بالا حمایت می‌کنند. تحقیقات علمی در بلژیک با 27 پروژه فناوری کوانتومی‌که توسط صندوق های تحقیقاتی (FWO) و (FNRS) تأمین مالی شده‌اند، رو به افزایش است. مرکز میکروالکترونیک مشهور بلژیک imec، نقش محوری در پیشبرد تحقیقات و کاربردهای کوانتومی ایفا می‌کند. در حال حاضر، هر دانشگاه و بسیاری از کالج‌ها و مراکز تحقیقاتی پروژه‌های در حال انجامی دارند، از محاسبات کوانتومی‌گرفته تا ارتباطات، امنیت رمزنگاری و حسگری یا فوتونیک. بلژیک محل استقرار استارت‌آپ‌های نویدبخشی است که در حال توسعه فناوری‌های پیشگامانه هستند. به طور خاص، موسسه iQrypto روی مولدهای اعداد تصادفی کوانتومی و میکروچیپ‌هایی که از فناوری کوانتومی‌بهره می‌برند، کار می‌کند، در حالی که شرکت Blackhills Quantum راه‌حل‌های پیشرفته امنیت سایبری کوانتومی و مبتنی بر هوش مصنوعی ارائه می‌دهد. با این حال، فضای استارت‌آپ در بلژیک در مقایسه با هلند، که تنها در سال 2023، 23 استارت‌آپ در آن ثبت شده است، نسبتاً محدود است. رهبران جهانی در حوزه محاسبات کوانتومی و رمزنگاری پساکوانتومی نیز در بلژیک فعال هستند. به عنوان مثال، IBM در حال ترویج اطلاعات مبتنی بر واقعیت و ارائه آموزش، کارگاه‌ها و دسترسی به دستگاه‌های کوانتومی از طریق فضای ابری است. فروشندگان اروپایی مانند Pasqal نیز به خوبی از پویایی اکوسیستم کوانتومی‌بلژیک و نقش محوری آن در قلب اروپا آگاه هستند. جامعه Quantum Circle بلژیک، یک شبکه مشارکتی از ذینفعان در محاسبات، ارتباطات و حسگرهای کوانتومی، تلاش می‌کند تا تحقیق و توسعه و همچنین ایجاد و پذیرش برنامه‌ها و خدمات پایدار مبتنی بر کوانتومی را در حمایت از همه ذینفعان، به نفع اقتصاد و جامعه، تسریع کند.

-بلژیک همچنین سابقه قوی در تحقیقات رمزنگاری و توسعه الگوریتم‌های پیشرفته دارد و مجموعه‌ای غنی از متخصصان با دانش لازم را در اختیار دارد. قابل‌ذکر است که استاندارد رمزگذاری پیشرفته یا AES که روزانه در سطح جهانی مورد استفاده قرار می‌گیرد، از دانشگاه KU Leuven سرچشمه گرفته است.

-نقش دولت بلژیک در تمرکز و ایجاد هماهنگی در فن آوری کوانتومی در حال افزایش است. کاربردهای پیش‌بینی نشده فناوری کوانتومی‌به همکاری و تعامل بین‌المللی بسیار مهم نیاز دارد که دولت ها می‌توانند آن را تسهیل نمایند. با توجه به ساختار نظام سیاسی بلژیک، دولت برای مدیریت تحقیق و نوآوری، ایجاد هماهنگی نزدیک در سناریوهای استراتژی و سرمایه‌گذاری بین سطوح فدرال و منطقه‌ای تلاش می‌کند. در عین حال، از موقعیت جغرافیایی بلژیک که محل استقرار بسیاری از مؤسسات، آژانس‌ها و نهادهای اروپایی است، برای تقویت گفتگوی مداوم و عمیق در سطوح اروپایی بهره می‌برد.

-حمایت مالی دولت نیز برای شرکت‌های نوپا که در حال توسعه فناوری‌های کوانتومی هستند، بسیار مهم است. علاوه بر این، هرگونه موانع اداری مانع از تأمین مالی برای صنعتی‌سازی یا سرمایه‌گذاری در استارت‌آپ‌ها می‌شود،  قابل شناسایی است. استارت‌آپ‌ها و افزایش مقیاس برای جایگاه بلژیک در فضای کوانتومی مهم هستند. رهبران صنعت نیز برای ایجاد یک اکوسیستم پایدار بسیار مهم خواهند بود. دولت‌ها می‌توانند آگاهی این سازمان‌ها را در مورد وضعیت فعلی فناوری و ظرفیت آن افزایش دهند.

- بلژیک دارای نهاد هماهنگ کننده فن آوری کوانتومی‌به نام Beltug است که تحت نام انجمن مدیران ارشد فناوری اطلاعات و رهبران فناوری دیجیتال شناخته می‌شود. رئیس کنونی آن فردی بنام جیکوب دانیل، یک یهودی بلژیکی است. 

-این انجمن شامل کاربران تجاری اعم از مدیران ارشد فناوری اطلاعات، مدیران فناوری اطلاعات، مدیران فروشندگان، مدیران دارایی‌های نرم‌افزاری، متخصصان حریم خصوصی، مدیران نوآوری، مدیران زیرساخت فناوری اطلاعات، متخصصان داده، مدیران ارشد امنیت اطلاعات، معماران سازمانی، مشاوران حقوقی و موارد دیگر می‌باشد. بلتاگ محتوا و رویدادهای ارزشمندی را برای کاربران ایجاد می‌کند که بر اساس تخصص و اولویت‌های مشترک اعضای مدیران ارشد فناوری اطلاعات و رهبران فناوری دیجیتال ساخته شده است. البته این نهاد مستقل و غیر انتفاعی بوده و با دولت و ارائه دهندگان خدمات، در سطح بلژیک و اتحادیه اروپا همکاری نزدیک دارد.

-بلژیک در نوامبر 2024، نشست ملی حلقه کوانتومی را در بروکسل برگزار کرد که در آن، مخاطبانی از دولت، صنعت و دانشگاه حضور داشتند. دانیل جیکوبز، مدیرعامل Beltug، (انجمن فن آوری دیجیتال) در این نشست ظرفیت بلندمدت فناوری‌های کوانتومی و اثبات سودمندی آنها در دنیای واقعی را برشمرد. این نشست با استقبال چشمگیر شرکت‌کنندگان علاقمند به فناوری کوانتومی مواجه شد. پس از این نشست، گزارش رسمی مربوط به شتاب‌دهی به کوانتوم در بلژیک منتشر شد. این اجلاس بستری منحصر به فرد برای ذینفعان مختلف فراهم کرد تا در مورد این فناوری که صنایعی از امور مالی گرفته تا داروسازی، لجستیک، هوافضا و موارد دیگر را در بر می‌گیرد، بحث کنند. این رویداد نشان داد که چگونه صداهای منطقه‌ای و جهانی برای شکل دادن به روایت کوانتومی همگرا می‌شوند.

-در جولای 2023، پروژه زیر ساخت ارتباطات کوانتومی (BeQCI) در بلژیک پایه گذاری شد. به دنبال آن کنسرسیومی‌برای گرد هم آوردن تخصص نظری، تجربی و مهندسی در زمینه فناوری کوانتومی از طریق گروه‌های تحقیقاتی دانشگاهی، مراکز تحقیقاتی، سازمان‌های دولتی و شرکت‌های خصوصی مختلف، شکل گرفت. این نهاد بخشی از طرح EuroQCI اروپا است و توسط اتحادیه اروپا از طریق برنامه Digital Europe و دفتر سیاست علمی فدرال بلژیک (Belspo) راه‌اندازی شده و اینک تأمین مالی آن بر عهده اتحادیه اروپاست.

-کنسرسیوم BeQCI در کوتاه‌مدت، بر روی شبکه ای شامل برنامه‌های QKD و سایر راه‌حل‌های رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم متمرکز می‌باشد. چشم‌انداز بلندمدت این است که چنین شبکه‌ای می‌تواند به عنوان ستون فقرات اینترنت کوانتومی عمل کند و اتصالات از راه دور بین دستگاه‌های کوانتومی مانند رایانه‌های کوانتومی و حسگرهای کوانتومی را فراهم کند.

-همانگونه که در گزارش آمده است، بلژیک، تلاش دارد جایگاه خود را در حوزه علوم جدید به ویژه کوانتوم تثبیت و کاربرد آن را در بخش صنعتی توسعه دهد. به نظر می رسد، بلژیک در حوزه نرم افزاری به پیشرفت هایی نیز نائل آمده است. این کشور با عملکرد نو آوری، 123.6 درصدی، در جایگاه ششم اتحادیه اروپا قرار دارد. در سطح جهانی نیز رتبه این کشور 22 می‌باشد. سهم تحقیق و توسعه در تولید ناخالص داخلی بلژیک بر اساس آمار سال 2023، به 3.2 درصد رسیده است که در بین 5 کشور نخست اتحادیه اروپا قرار گرفت. با وجود این، بلژیک در حوزه سخت افزاری همچنان با مشکلات جدی مواجه است. عدم وجود نیروی کار ماهر، بی توجهی برخی از بخش های صنعتی به موضوع هوش مصنوعی و علوم کوانتوم و کاهش میزان ضریب نفوذ فیبر نوری در سراسر کشور برخی از مشکلات این کشور می‌باشد. گفتنی است بلژیک در سال 2024 شاهد ورشکستگی بیش از 12067 شرکت و کارخانجات صنعتی (رشد 4.6 درصدی نسبت به سال قبل) بوده است که کارشناسان اقتصادی دلیل آن را مهارت پائین کارگران و استفاده از روش های سنتی در خطوط تولید ارزیابی کرده اند.  

منابع

 

https://www.beltug.be/wp-content/uploads/2024/12/2024.11.14-Quantum-Circle-white-paper_Accelerating-Quantum-in-Belgium.pdf

https://www.beltug.be/quantum-in-belgium-innovation-and-industry-collaboration/

https://www.imec-int.com/en/press/new-leap-belgian-quantum-communication-infrastructure-imec-ugent-and-belnet-realise-first-qkd

https://quantumcircle.eu/wp-content/uploads/2024/03/Quantum-Circle_White_paper_240315_v5.pdf