Kwantistika

Fis-snin li ġejjin, it-teknoloġiji kwantistiċi se jagħmluha possibbli li jsiru affarijiet li ma jistgħux isiru llum. Bil-kwantum, se nkunu nistgħu nħarsu ‘l bogħod taħt l-art jew taħt il-baħar u nwettqu kompiti komputazzjonali kumplessi, bħall-immudellar ta’ reazzjonijiet bijomolekulari u kimiċi, li s-superkompjuters l-aktar qawwija bħalissa ma jistgħux jimmaniġġjaw. Il-quantum se jgħinna nibagħtu informazzjoni sensittiva bla periklu fi kwalunkwe post, u niddijanjostikaw il-mard aktar malajr u b’mod aktar preċiż billi nħarsu lejn iċ-ċelloli ta’ ġewwa. Fi kliem ieħor, il-quantum se jsolvi problemi li jieħdu anke l-aktar kompjuters veloċi tal-lum mijiet ta’ ġranet, jekk mhux snin.

Fl-ewwel rivoluzzjoni kwantistika matul il-bidu tas-seklu għoxrin, ix-xjentisti tgħallmu jifhmu u japplikaw il-proprjetajiet tal-mekkanika kwantistika — l-interazzjonijiet ta ‘molekuli, atomi, u partiċelli saħansitra iżgħar bħal fotoni u elettroni. Dan fl-aħħar mill-aħħar ippermettielhom joħolqu transisters, lasers u mikroproċessuri: teknoloġiji fundamentali għall-kompjuters, telekomunikazzjonijiet, navigazzjoni bis-satellita, smartphones, dijanjostika medika moderna, u ħafna aktar.

Issa għaddejja t-tieni rivoluzzjoni kwantistika. Ir-riċerkaturi jistgħu jidentifikaw u jimmanipulaw partiċelli individwali u l-proprjetajiet fiżiċi u l-interazzjonijiet tagħhom, u jibnu teknoloġiji u sistemi ġodda li jagħmlu użu mill-proprjetajiet tal-mekkanika kwantistika sottostanti. Dawn l-iżviluppi wasslu għal avvanzi tekniċi kbar f’ħafna oqsma differenti, inklużi l-computing kwantistiku, is-sensuri, is-simulazzjonijiet, il-kriptografija u t-telekomunikazzjoni. 

Ġenerazzjoni sħiħa ta’ teknoloġiji ġodda bil-potenzjal ta’ impatt ekonomiku u soċjetali estensiv qed tibda toħroġ fid-dominji ewlenin ta’ applikazzjoni kwantistika: il-computing kwantistiku u s-simulazzjoni, il-komunikazzjoni kwantistika, u s-sensazzjoni u l-metroloġija tal-quantum. Xi wħud diġà qed jiżviluppaw, filwaqt li ħafna oħrajn se jiġu żviluppati fis-snin li ġejjin. Il-potenzjal tal-kwantum huwa enormi, u r-reġjuni dinjija ewlenin kollha qed jinvestu ħafna f’dan il-qasam strateġiku ħafna. Għalhekk, il- istrateġija tal-UE għad-Deċennju Diġitali għandha l-għan li l-Ewropa jkollha l-ewwel superkompjuter tagħha b’aċċellerazzjoni kwantistika sal-2025, li twitti t-triq biex tkun fuq quddiem nett tal-kapaċitajiet kwantistiċi sal-2030. Il- Att Ewropew dwar iċ-Ċipep jinkludi wkoll miżuri biex titrawwem il-manifattura b’volum għoli u bi prezz baxx ta’ ċipep kwantistiċi fl-UE, sabiex ikunu jistgħu jħaddmu firxa sħiħa ta’ apparat kwantistiku innovattiv.

Fil-5 ta’ Diċembru 2023, il-presidenza Spanjola tal-Kunsill tal-UE nediet dikjarazzjoni li l-Istati Membri tal-UE qed jiffirmaw biex jindikaw li huma jirrikonoxxu l-importanza strateġika tat-teknoloġiji kwantistiċi għall-kompetittività xjentifika u industrijali tal-UE u jimpenjaw ruħhom li jikkollaboraw dwar l-iżvilupp ta’ ekosistema tat-teknoloġija kwantistika ta’ klassi dinjija madwar l-Ewropa, bl-għan aħħari li l-Ewropa ssir “il-wied tal-quantum” tad-dinja, ir-reġjun ewlieni globalment għall-eċċellenza u l-innovazzjoni tal-quantum.

l-Ewlenija tat-Teknoloġiji ta’ Kwantum

l-Ewropa għandha tradizzjoni twila ta’ eċċellenza fir-riċerka kwantistika. Issa huwa kruċjali li tiġi żviluppata bażi industrijali solida li tibni fuq din it-tradizzjoni. Mingħajr riċerka kkoordinata u sforzi ta’ finanzjament fil-livell Ewropew, l-Ewropa tirriskja li taqa’ lura meta mqabbla mal-kompetituri globali tagħha.

Biex tintlaqa’ din l-isfida, fl-2018 tnediet l- Inizjattiva Ewlenija tat-Teknoloġiji Quantum. Hija inizjattiva ta’ riċerka fuq skala kbira u fit-tul b’baġit ta’ EUR 1 biljun iffinanzjat mill-UE li jlaqqa’ flimkien l-istituzzjonijiet tar-riċerka, l-industrija u l-finanzjaturi pubbliċi, filwaqt li jikkonsolida u jespandi t-tmexxija xjentifika Ewropea u l-eċċellenza f’dan il-qasam.

Il-computing kwantistiku

Bħala parti mill- Impriża Konġunta Ewropea għall-Computing ta’ Prestazzjoni Għolja (EuroHPC JU), il-Kummissjoni issa qed tippjana li tibni kompjuters kwantistiċi pilota tal-ogħla livell ta’ żvilupp tekniku. Dawn il-kompjuters se jaġixxu bħala aċċelleraturi interkonnessi mas- superkompjuters tal-Impriża Konġunta, li jiffurmaw magni “ibridi” li jħalltu l-aħjar teknoloġiji tal-computing kwantistiku u klassiku.

F’Ottubru 2022, l-Impriża Konġunta EuroHPC ħabbret l -għażla ta’ sitt siti madwar l-UE biex jospitaw l-ewwel kompjuters kwantistiċi Ewropej, li se jiġu integrati fis-superkompjuters tal-EuroHPC. Dawn il-kompjuters kwantistiċi li għadhom kif ġew akkwistati se jkunu bbażati fuq teknoloġija Ewropea purament avvanzata u se jkunu jinsabu f’siti fiċ- Ċekja, fil-Ġermanja, fi Spanja, fi Franza, fl-Italja u fil- Polonja. l-investiment jammonta għal EUR 100 miljun, b’50 % ġejjin mill-UE u 50 % minn 17 tal-pajjiżi parteċipanti tal-Impriża Konġunta EuroHPC.

Dan se jkun l-ewwel pass lejn l-implimentazzjoni ta’ infrastruttura Ewropea tal-computing kwantistiku, li se tkun aċċessibbli għall-utenti Ewropej mix-xjenza u l-industrija permezz tal-cloud fuq bażi mhux kummerċjali. Din l-infrastruttura se tkun iddedikata biex tħaffef il-ħolqien ta’ għarfien u soluzzjonijiet ġodda għall-isfidi globali tas-soċjetà. Bis-saħħa tal-kapaċità massiva tal-kompjuter tagħha, se tindirizza problemi kumplessi ta’ simulazzjoni u ottimizzazzjoni, speċjalment fl-iżvilupp tal-materjali, l-iskoperta tad-droga, it-tbassir tat-temp, it-trasport u problemi oħra fid-dinja reali ta’ importanza kbira għall-industrija u s-soċjetà. 

l-Inizjattiva tal-Infrastruttura Ewropea tal-Komunikazzjoni tal-Kwantum (EuroQCI)

Minn Ġunju 2019, is-27 Stat Membru kollha tal-UE ffirmaw id-Dikjarazzjoni EuroQCI, u qablu li jaħdmu flimkien, mal-Kummissjoni u bl-appoġġ tal-Aġenzija Spazjali Ewropea, lejn l-iżvilupp ta’ infrastruttura ta’ komunikazzjoni kwantistika li tkopri l-UE kollha (EuroQCI). 

Skopri aktar dwar l-EuroQCI

Detezzjoni tal-kwantum

F’diversi oqsma, is-sensuri kwantistiċi diġà jistgħu joffru prestazzjoni u preċiżjoni mtejba ħafna meta mqabbla mal-ekwivalenti klassiċi tagħhom. Il-Kummissjoni qed tinvesti f’infrastrutturi pan-Ewropej ta’ detezzjoni kwantistika li se jgħaqqdu dawn is-sensuri u jisfruttaw il-potenzjal tagħhom, inkluż network ta’ gravimetri kwantistiċi, kemm fissi kif ukoll immuntati fuq trasportaturi mobbli bħad-droni jew il-bastimenti, li se jimmonitorjaw ir-riżorsi ta’ taħt l-art u ta’ taħt l-ilma u l-attività vulkanika, iwettqu kompiti ta’ osservazzjoni tad-Dinja, u aktar. Dan in-netwerk se jkun konness ma’ infrastruttura Ewropea ppjanata għall-gravità tal-ispazju, li tippermetti li jsir kejl aktar preċiż bl-appoġġ ta’ teknoloġiji bbażati fl-ispazju.