[ad_1]
Wysokowydajne systemy obliczeniowe (HPC), sztuczna inteligencja i przyszłe kwantowe systemy obliczeniowe mają potencjał, aby pomóc ludzkości osiągnąć postęp w walce z niektórymi z najbardziej złożonych problemów naukowych, przed którymi stoi nasza planeta, w tym ze zmianami klimatu, brakiem bezpieczeństwa żywnościowego i nowymi metodami leczenia chorób. Uwolnienie pełnego potencjału tych technologii obliczeniowych będzie wymagało globalnej współpracy między instytucjami publicznymi i prywatnymi.
Aby wspierać pozytywny wpływ tych technologii, musimy najpierw upewnić się, że odpowiedzialne korzystanie z nich znajduje się w centrum ich rozwoju i wdrażania.
Inicjatywy na rzecz odpowiedzialnej sztucznej inteligencji wykazały znaczenie proaktywnego zrozumienia i przeciwdziałania zagrożeniom wynikającym z postępu w informatyce. Jednym z dobrze znanych przykładów jest ryzyko, jakie przyszłe komputery kwantowe stanowią dla kryptografii klucza publicznego. Aplikacje chemiczne wykorzystujące HPC, sztuczną inteligencję, a w przyszłości obliczenia kwantowe, mają podwójne zastosowanie, z potencjalnymi korzyściami i zagrożeniami. Aby chronić się przed złośliwym użyciem i zapewnić wykorzystanie tej technologii do celów korzystnych dla społeczeństwa, powinniśmy opierać się na doświadczeniach z rozwijającej się dziedziny odpowiedzialnej sztucznej inteligencji i komputerów kwantowych. przyjąć podejście „odpowiedzialnego przetwarzania”.
Globalne działania mające na celu złagodzenie tych zagrożeń, zwłaszcza we współpracy z partnerami o podobnych poglądach, pomogą nam bezpiecznie korzystać z technologii klasycznych i kwantowych z korzyścią dla całej ludzkości. Niedawno uruchomiony program Open Quantum Institute (OQI) jest ekscytującym przykładem znaczenia globalnej współpracy między nauką, dyplomacją, przemysłem i organizacjami pozarządowymi (NGO) w celu realizacji wizji inkluzywności technologii i jej zastosowań.
Azure Quantum
Innowacyjny sprzęt, oprogramowanie i rozwiązania kwantowe w jednej usłudze w chmurze.
HPC, AI i Quantum mogą pomóc skondensować lata odkryć naukowych
Obecnie sztuczna inteligencja ma potężne zastosowania w naukach humanistycznych i ścisłych. W styczniu usługi Azure Quantum i Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) naukowcy podzielili się tym, w jaki sposób HPC i AI zostały wykorzystane do przyspieszenia naukowego odkrycia nowych rozwiązań w zakresie magazynowania energii. Zespoły wspólnie odkryły i zsyntetyzowały nowy kandydat na materiał elektrolitowy, który wykazał potencjał dla zasobooszczędnych akumulatorów. W mniej niż dziewięć miesięcy, zespół zbudował baterię proof of concept z nowym elektrolitem, który zużywa 70% mniej litu niż elektrolity w istniejących bateriach litowo-jonowych. Chociaż wymagana jest dalsza optymalizacja w celu poprawy przewodności, osiągnięcie to pokazuje początek zmiany paradygmatu badań i rozwoju, która umożliwi naukowcom szybkie rozwiązywanie najtrudniejszych problemów w dziedzinie chemii i materiałoznawstwa za pomocą sztucznej inteligencji i HPC, zapewniając znaczne korzyści środowiskowe i ekonomiczne.
Przyszłe możliwości obliczeń kwantowych mogą znacznie wzrosnąć zastosowania w chemii, biochemii i materiałoznawstwie. Skalowane komputery kwantowe mogłyby zaoferować wykładnicze przyspieszenie modelowania cząsteczek z większą dokładnością niż jest to możliwe klasycznie, wyposażając naukowców w bardziej wiarygodne obliczeniowe zrozumienie i projektowanie materiałów i chemikaliów.
Rozwój innowacji poprzez odpowiedzialne obliczenia
Aby umożliwić te pozytywne zastosowania, musimy rozwijać i zapewniać dostęp do tych innowacyjnych technologii w sposób odpowiedzialny. To zobowiązanie do odpowiedzialności istnieje już dziś w przypadku HPC i sztucznej inteligencji, a w przyszłości obejmie również obliczenia kwantowe. W ramach partnerstwa musimy wypracować jasne zrozumienie zagrożeń i ścieżki ich łagodzenia.
Po pierwsze, musimy zająć się ryzykiem, jakie obliczenia kwantowe stanowią dla kryptografii klucza publicznego, która służy jako podstawa szyfrowania danych w naszej gospodarce cyfrowej. Musimy przyspieszyć globalną migrację do kryptografii post-kwantowej i przyjęcie szyfrowania symetrycznego, tam gdzie jest to właściwe. Ogrom tego zadania i bezpośrednie zagrożenie ze strony złych aktorów przechowujących dane teraz, aby odszyfrować je później, gdy będą mieli dostęp do skalowanego komputera kwantowego, wymagają pilnych działań ze strony rządów i sektora prywatnego. Przyjęcie bezpieczna kryptografia kwantowa może złagodzić unikalne zastosowania obliczeń kwantowych w kryptoanalizie i jest obowiązkowym pierwszym krokiem w zapewnieniu odpowiedzialnego korzystania z obliczeń kwantowych.
Po drugie, musimy ściśle współpracować z ekosystemem technologicznym, rządami i organizacjami pozarządowymi, aby opracować odpowiedzialne ramy zarządzania obliczeniami, które przekraczają ryzyko podwójnego zastosowania w zastosowaniach chemicznych umożliwianych przez HPC, sztuczną inteligencję i przyszłe kwantowe systemy obliczeniowe.
Dziedzina chemii jest z natury podwójnego zastosowania. Możemy spojrzeć na stworzenie dynamitu przez Alfreda Nobla jako wyraźny przykład tego, jak innowacja naukowa może być zarówno narzędziem, jak i bronią. Ryzyko podwójnego zastosowania w chemii obliczeniowej nie jest unikalne dla obliczeń kwantowych. Istnieje ono obecnie w przypadku sztucznej inteligencji i HPC. Na przykład, zły aktor może niewłaściwie wykorzystać aplikację chemiczną opracowaną w celu społecznie korzystnym, takim jak tworzenie mniej toksycznych chemikaliów, aby zamiast tego próbować wyrządzić szkodę. Potrzebujemy przemyślanych mechanizmów kontroli opartych na produktach i użytkownikach, które uniemożliwią złośliwym podmiotom uzyskanie dostępu do tych możliwości z zamiarem wyrządzenia szkody. Powinny one obejmować:
- Partnerstwo z globalnymi interesariuszami w celu opracowania znaczących zasad, które będą kierować naszym rozwojem i wykorzystaniem tej technologii.
- Wdrożenie podejścia „Poznaj swojego klienta” i współpraca z zaufanymi partnerami.
- Przyjęcie kontroli technicznych i umownych opartych na produktach w celu ograniczenia niewłaściwego wykorzystania aplikacji.
Jak nauczyliśmy się dzięki sztucznej inteligencji, nie możemy czekać z zajęciem się tymi możliwościami i zagrożeniami, aż się pojawią. Krajobraz technologiczny może szybko ewoluować, a wczesne przyjęcie środków zarządzania i ograniczania ryzyka stanowi krytyczną podstawę dla przyszłych innowacji.
Globalna współpraca w celu zwiększenia wpływu
Wiele z Cele Zrównoważonego Rozwoju ONZ do 2030 r. opierają się na problemach z zakresu chemii i materiałoznawstwa, których nie można rozwiązać wyłącznie za pomocą klasycznych obliczeń. Pierwszymi zastosowaniami obliczeń kwantowych może być modelowanie systemów katalitycznych w celu odkrycia bardziej wydajnych katalizatorów do wiązania dwutlenku węgla w celu zwalczania zmian klimatycznych, identyfikacji zrównoważonych metod produkcji nawozów lub opracowania czystszego spalania.
Przyszły wpływ obliczeń kwantowych na te dziedziny jest nie do przecenienia, ale żaden kraj ani firma nie będzie w stanie samodzielnie osiągnąć tych kamieni milowych. Wykorzystanie pełnego potencjału obliczeń kwantowych będzie wymagało globalnego partnerstwa między rządami, przemysłem, środowiskiem akademickim i organizacjami pozarządowymi, aby nie tylko zbudować kwantowe systemy obliczeniowe, ale także opracować aplikacje o dużym wpływie i przypadki użycia, które pomogą rozwiązać wcześniej trudne do rozwiązania problemy w chemii i materiałoznawstwie.
W dniu dzisiejszym Geneva Science and Diplomacy Anticipator (GESDA) i CERN uruchomiły inicjatywę Open Quantum Institute aby połączyć kraje posiadające i nieposiadające zdolności kwantowych w celu zbudowania inkluzywnego, globalnego ekosystemu kwantowego. OQI jest forum dialogu dyplomacji naukowej z ponad 20 krajami na istotne tematy, w tym standaryzację, agencję ludzką i kapitał, wpływ na środowisko, równość i integrację oraz implikacje podwójnego zastosowania technologii.
OQI łączy interesariuszy kwantowych badań i rozwoju oraz organizacje ONZ w celu zbadania zastosowań obliczeń kwantowych w agendzie ONZ 2030, zapewniając jednocześnie edukację i dostęp do urządzeń kwantowych w niedostatecznie rozwiniętych regionach geograficznych. Wielostronne zarządzanie odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu bezpiecznego wdrożenia tych globalnych działań na dużą skalę. Z dumą wspieramy OQI w jej misji zapewnienia, że technologie kwantowe przyniosą korzyści całej ludzkości.
Działając globalnie, aby zrozumieć i wspólnie stawić czoła zagrożeniom, zwłaszcza z partnerami, którzy podzielają naszą wizję, możemy bezpiecznie przyjąć obietnicę zaawansowanych obliczeń klasycznych, takich jak HPC i AI, oraz przyszłych kwantowych systemów obliczeniowych. OQI pokazuje obietnicę globalnej współpracy na rzecz osiągnięcia tego celu.
Dowiedz się więcej o obliczeniach kwantowych
[ad_2]