Et gammelt ordtak sier, “hvis du ikke kan endre reglene, endre spillet” og det er akkurat det kvantedatabehandling gjør for samfunnet. Det har potensial til å forandre verden når maskinene blir kraftige nok til kvanteoverlegenhet. Det er en krig mellom Kina og USA for å se hvem som kommer først dit, mens USA bruker sin dominans i klassisk databehandling for å få en fordel.
Forrige uke lanserte USA sin siste salve mot Kina i den ulmende teknologikrigen mellom de to landene. I følge Bloomberg, Det hvite hus vurderer nye eksportkontroller som tar sikte på å begrense Kinas tilgang til kunstig intelligens og kvanteteknologi og utstyr. Men hvorvidt USA effektivt kan dempe Kina og dets økning i kvanteberegning på et tidspunkt da sistnevnte ser ut til å tette gapet i kvanteoverlegenhet, er fortsatt et åpent spørsmål.
Nyhetene om de kvanterelaterte restriksjonene kommer i hælene på en ny runde med eksportkontroller som ble annonsert tidligere denne måneden da USA kuttet Kinas tilgang til amerikanskprodusert teknologi som kreves for å produsere avansert logikk og minnebrikker. Detaljene om disse nye eksportkontrollene på kvantedatabehandling er sparsomme, og det er ingen indikasjon på spesifikke teknologier som vil bli målrettet. Men en amerikansk regjering liste over kritiske og nye teknologier som kan bli gjenstand for eksportkontroll, avslører at dette kan inkludere materialer, isotoper og fabrikasjonsteknikker for kvanteenheter, postkvantekryptografi, samt teknologier involvert i kvantesansing og nettverk. Hvis disse eksportkontrollene blir godkjent, vil det signalisere en eskalering i teknologikrigen mellom USA og Kina og en mer aggressiv holdning til rivalisering av kvantedatabehandling.
I mai i år utstedte Det hvite hus en notat som påla amerikanske føderale byråer å sikre at landet beholdt sin globale lederskap innen kvanteinformasjonsvitenskap, uten å eksplisitt nevne Kina. Notatet skisserte imidlertid sikkerhetsimplikasjonene av at en motstander oppnådde fordelen innen kvantedatabehandling, spesielt om hvordan en “kryptanalytisk relevant kvantedatamaskin (CRQC)” ville være i stand til å bryte den offentlige nøkkelkryptografien på digitale systemer i USA. “Når den blir tilgjengelig, kan en CRQC sette sivil og militær kommunikasjon i fare, undergrave overvåkings- og kontrollsystemer for kritisk infrastruktur og beseire sikkerhetsprotokoller for de fleste internettbaserte økonomiske transaksjoner,” sa Biden.
Todd R. Weiss, analytiker ved Futurum Research mener at disse nye kvanterelaterte eksportkontrollene vil representere «en sann utdyping av skillet» mellom USA og Kina. “Dette er to land som har liten tillit til hverandre på tvers av et bredt spekter av problemer, og den potensielle kraften til kvantedatabehandling kan tillate så mange nye problemer fra kinesisk spionasje og andre trusler,” sa han. “Så selvfølgelig ønsker USA å gi beskyttelse og beskyttelse med denne teknologien hvis de kan gjøre det.”
Kina «raser fremover»
Men hvorvidt USA på en meningsfull måte kan forhindre Kinas fremgang innen kvanteberegning etter år med målrettet politikk ment å styrke sistnevntes innenlandske evner, kan diskuteres. Bevis tyder på at hesten allerede har boltet seg. I mai 2021, en gruppe kinesiske kvanteforskere ledet av “Kinas Einstein” Pan Jianwei angivelig utviklet en superledende kvanteprosessor kalt “Zu Chongzhi”, dvs skal være en million ganger raskere enn Googles kvantedatamaskin Sycamore. Syv måneder senere, en annen gruppe kinesiske kvanteforskere utviklet en kvantedatamaskin kalt Nine Chapter 2, skreddersydd for å håndtere spesifikke problemer og hevdes å være 100 kvadrillioner (1017) ganger raskere enn den vanlige superdatamaskinen. At Kina kan oppnå slike gjennombrudd til tross for eksisterende eksportkontroll tyder på at landet er godt forberedt på fremtidige utenlandske blokader av kritiske teknologier, eller i det minste er opptatt av å opprettholde utseendet til å kunne gjøre det.
Den store mengden penger som strømmes inn i kvantedatabehandling i Kina tyder absolutt på at landet er på vei mot selvforsyning. I følge en rapport publisert av McKinsey tidligere i år, overgår Kina for tiden sine vestlige konkurrenter når det gjelder offentlig finansiering for å øke forskningen på kvantedatabehandling. Omtrent 15 milliarder dollar har blitt dedikert til denne innsatsen i Kina, sammenlignet med 7 milliarder dollar av EU og USA, som nylig bevilget 2 milliarder dollar fra den nylig vedtatte CHIPS and Science Act.
Mye av finansieringen i Kina er allokert til bygging av massive forskningssentre spredt over hele landet. I Hefei, hovedstaden i Anhui-provinsen, bygging av Senter for fremragende kvanteinformasjon og kvantefysikk – bygget i form av Einsteins lys-kvanteligning E=hv – er angivelig i gang og snart ferdigstilt. En “kvantedal” planlegges også i byen Jinan i det østlige Kina med mål om å være operativt innen 2025.
Innhold fra våre partnere
Bortsett fra disse offentlig finansierte forskningssentrene, er det sammenvevde forholdet mellom akademia, privat og offentlig sektor også en nøkkelnode i Kinas fremgang innen kvantedatabehandling. Pan Jianwei er kanskje det beste eksemplet på landets «Thousand Talents Plan»annonsert tilbake i 2008 for å lokke kinesiske toppforskere utdannet ved vestlige universiteter til å returnere til hjemlandet. Etter å ha studert i Heidelbergflyttet Pan tilbake til Kina for å sette opp et laboratorium ved Universitetet for vitenskap og teknologi i Kina i byen Hefei, som angivelig besøkes regelmessig av president Xi Jinping.
Tech Monitor har også tidligere rapportert om de uklare linjene mellom Kinas akademia og staten, og hvordan førstnevnte spiller en kritisk rolle i landets teknologiske dominans. “Det var også en erkjennelse at akademia burde jobbe sammen med industrien for å virkelig implementere systemer i den virkelige verden og få arbeidet sitt integrert i industriprodukter,” forklart Professor Liu Jiangchuan, grunnlegger av Edge Computing-tjenesteleverandøren Jiangxing AI. “Det er derfor du de siste årene ser kinesiske universiteter bli aktivt involvert i industriproduktutvikling, og du vil se mange universitetsprofessorer tjene som rådgivere, administrerende direktører eller sjefforskere i privat sektor.”
Omgå vestlige restriksjoner
Hvordan statlige etater og akademia samarbeider for å omgå vestlig eksportkontroll og andre restriksjoner, er også avslørende. Ifølge ‘Quantum Computing Report‘, beskrev Kinas departement for vitenskap og teknologi eksplisitt dette som et nøkkelmål i sitt endelige budsjettdokument for 2020 som nevnte behovet for å “gi metodestøtte for å bryte gjennom utenlandsk patentblokade(r), bryte teknologimonopolet…”. Til tross for disse langsiktige forberedelsene, er det utvilsomt klart at amerikansk eksportkontroll allerede begynner å bite.
Etter at nyheten om innkommende restriksjoner på eksport av kvantedatabehandling til Kina brøt, Finansiell Tider rapporterte at den kinesiske brikkeprodusenten Yangtze Memory Technologies har bedt sine amerikanske ansatte i kjernestillinger om å forlate jobbene sine for å overholde de nye reglene. Tidligere denne ukenavslørte offisielle kinesiske tolldata også at chipimporten falt med 12,4 % i september til totalt 47,6 milliarder chipenheter, sammenlignet med 54,3 milliarder enheter i september 2021. Data publisert av landets National Bureau of Statistics viste også at innenlandsk chipproduksjon falt 16,4 % år til år til 26,1 milliarder enheter.
Det er ikke spart på kvanterelatert import. I følge CEIC Data har slik import til Kina i august 2022 stupt sammenlignet med toppene i november i fjor. Selv om det er vanskelig å vite nøyaktig årsaken til denne nedgangen, mener Weiss at en av disse faktorene “sikkert kan inkludere en opptrapping av Kinas egne kvanteteknologiprodukter og -kapasiteter”.
Ser vi fremover, om disse eksportkontrollene på kvanterelaterte teknologier vil begrense Kinas forsprang på feltet er et åpent spørsmål, men tidligere eksempler på lignende restriksjoner på kritiske teknologier gir et vindu inn i vanskelighetene med å overvåke prosessen. I 2015 hindret Obama-administrasjonen den amerikanske brikkeprodusenten Intel fra å selge sine Xeon-brikker til kinesiske enheter som National University of Defense Technology. Men selv om dette avsluttet direkte salg fra amerikanske selskaper til det kinesiske militæret, var det “fullstendig ineffektivt når det gjaldt å stoppe indirekte salg til skallselskapene som hjalp det kinesiske militæret med å unndra eksportkontroller.” sa Gregory Allen, direktør for AI-styringsprosjektet ved Senter for strategiske og internasjonale studier.
Ikke bare bygde det nevnte kinesiske universitetet nye, avanserte superdatamaskiner til tross for disse restriksjonene, disse superdatamaskinene bruker fortsatt Intels Xeon-brikker. Overholdelse er derfor avgjørende for enhver amerikansk innsats for å dempe Kinas økning i kvantedatabehandling. Effektiviteten deres vil være basert på spesifikasjonene til språket i slike regler og, selvfølgelig, på hvordan USA kan overvåke overholdelse fra Kina, sier Weiss. “Overholdelse er et stort må-ha, tror jeg, og det kan være vanskelig å måle samsvar med ethvert land, spesielt Kina.”
Les mer: Rolls-Royce tar hybrid tilnærming til kvanteberegning