Іспанія та решта Європейського Союзу стикаються із загрозою «квантової зими». Квантова наука, що вивчає мікроскопічну структуру матерії та її властивості, вважається найбільш проривною технологією з «більшим впливом, ніж цифрова», однак вона відстає в країнах ЄС, тоді як США та Китай вже лідирують у застосуванні цієї галузі фізики. Регуляторна фрагментація, брак приватних інвестицій та відсутність єдиної стратегії загрожують європейському континенту знову втратити шанс на інноваційний прорив. Це деякі з висновків звіту «Квантові технології: як робити ставки та досягати успіху з Іспанії та ЄС», підготовленого Королівським інститутом Елькано та Tecnalia як заклик до дії. «Квантова революція — це не варіант, це стратегічний імператив», — підсумовується в роботі.

Квантова механіка зародилася в Європі на початку минулого століття, намагаючись пояснити явища, на які класична фізика не могла дати відповіді. Макс Планк, Альберт Ейнштейн, Вернер Гейзенберг, Ервін Шредінгер та Нільс Бор заклали основи науки, яка може пояснити природу, але решту квантової будівлі звели інші, переважно США та Китай, за двома різними моделями: приватною у першому випадку та державною у другому.

Таким чином, Європа знову передала в чужі руки розвиток науки, яка, згідно зі звітом, «має потенціал трансформувати ключові сектори, такі як кібербезпека, промисловість, охорона здоров'я та оборона».

Саме це є причиною загрози «зими», про яку попереджає аналіз. «Ми недостатньо швидко використовуємо вплив технологій», — застерігає Іньїго Арісага, директор NEXT – Quantum Technologies у Tecnalia та співавтор звіту. «Зрештою, — додає Юдіт Арналь, головний дослідник з економічних питань Королівського інституту Елькано та також підписант роботи, — економічне зростання залежатиме переважно від приросту продуктивності, а його забезпечать, перш за все, нові технології. Це пояснює, чому вони перебувають у центрі геополітичної напруженості».

Але не все втрачено. Робота Інституту Елькано та Tecnalia, хоч і визнає лідерство Північної Америки та Китаю в обчисленнях та комунікаціях, стверджує, що все ще є можливості для відновлення стратегічного суверенітету в цій галузі, особливо в квантових чіпах (процесорах) та сенсорах, які вимагають високої спеціалізації, мають меншу глобальну конкуренцію та є ключовими для таких секторів, як біотехнології та оборона.

Шлях до виправлення поточної ситуації складний, оскільки передбачає подолання обмежень, які призвели Європу до цієї залежності: відсутність координації між державним та приватним секторами, недостатня передача знань, розпорошеність або фрагментація ініціатив та слабкість життєздатних промислових екосистем.

У цьому сенсі робота пропонує «чітку та концентровану ставку на інвестування в науково-технологічні інфраструктури, стимулювання приватного фінансування та підтримку таких ініціатив, як Quantum Spain та PERTE Chip в Іспанії, або Quantum Act та Платформа STEP у всій Європі».

Хоча медійна увага зосереджена на квантових обчисленнях, незважаючи на те, що Арісага попереджає, що «їм ще знадобиться деякий час, щоб дійти до вирішення проблем у реальному масштабі», ця сфера дуже широка і включає, крім них, симуляцію, комунікації, кібербезпеку та сенсорику і метрологію (використання квантових станів у субатомних частинках для вимірювання та виявлення явищ з точністю, що виходить за межі можливостей звичайної технології). Кожен сектор відповідає різним викликам та потребам.

На кону не лише європейська незалежність у стратегічних технологіях, а й ринок, який, згідно зі звітом, може принести до 850 мільярдів євро економіці в найближчі десятиліття у промислових, фінансових, науково-дослідних, технологічних (у поєднанні зі штучним інтелектом) та кібербезпекових застосуваннях.

«Існує значна економічна можливість, і потрібно щось робити, щоб нею скористатися, але, крім того, і це важливо саме по собі, за цим стоять наслідки, пов'язані з цифровою безпекою, з суверенітетом у сфері безпеки, який ми зобов'язані підтримувати», — резюмує Арісага.

Щоб зібрати врожай на квантовому полі, Китай лідирує за державними витратами із загальною сумою 15,3 мільярда євро з 2021 року до 2027 року. Європа є другим регіоном за цим типом інвестицій (10,9 мільярда євро). «Але ми робимо це погано, абсолютно фрагментовано. Ми повинні робити дуже чіткі, рішучі та концентровані ставки», — нарікає Арналь. Сполучені Штати випереджають обидві сили, але вага, понад 80%, припадає на приватні компанії. До групи великих інвесторів входять Велика Британія, Канада, Індія, Японія та Південна Корея.

Інвестиційна активність контрастує з європейським внеском у дослідження. Хоча Сполучені Штати зберігають лідерство за патентами (в середньому 5000 патентів на рік), ЄС має подібну цифру та забезпечує 24,3% релевантних досліджень у квантовій галузі, на один пункт випереджаючи Китай та на сім пунктів більше, ніж північноамериканська країна. Таким чином, Європа продовжує надавати основи для розробок та інтелектуальний потенціал, яким користуються інші. Великі іспанські постаті у квантовій фізиці та обчисленнях, такі як Даріо Гіл (колишній керівник IBM, а зараз в уряді США), Серхіо Бойшо (Google) або Антія Ламас (Amazon Web Services), зробили кар'єру за межами своєї країни.

В Іспанії виділяється північна вісь, що складається з Галісії, Країни Басків та Каталонії, з центрами, що спеціалізуються на квантовій фізиці та мають значну інфраструктуру, Мадрид та державні ініціативи, такі як Quantum Spain (інвестиції 60 мільйонів євро), Додатковий план квантових комунікацій (73,5 мільйона євро) та PERTE Aeroespacial (125 мільйонів євро).

Ці ініціативи мали б забезпечити країні гарну позицію для того, щоб встигнути на потяг, але їм бракує надійного приватного фінансування, координації та здатності передавати дослідження в практичні застосування. «Те, що кожен регіон, — пояснює дослідниця з Елькано, — хоче бути центром тяжіння в квантовій галузі, є дуже людським і дуже політичним прагненням, але це вимагає достатньої критичної маси, щоб ми діяли скоординовано на державному рівні та рівні Європейського Союзу. Інакше, з суто економічної точки зору, ми не зможемо використовувати економію від масштабу, і все, що ми робимо, буде набагато дорожчим». «Ми кожен стріляємо дробом у своєму напрямку», — додає Арісага, який наводить як приклад ефект китайських інвестицій, пов'язаних з єдиною стратегією, порівняно з європейськими, схожими за обсягом, але не за результатами.

За словами Арналь, зараз слушний момент, щоб змінити ситуацію: «Планується значно збільшити інвестиції в оборону; спробуймо зробити їх максимально рушійними для нашої промислової та технологічної бази».

Ця рушійна сила пояснюється можливими додатковими застосуваннями, пов'язаними з оборонними розробками. Арісага наводить як приклад використання квантових технологій у ранній діагностиці, ядерно-магнітному резонансі або виявленні забруднювачів. Він також виділяє магнітометрію, яка дозволяє точно визначати місцезнаходження або об'єкт без супутникового покриття.

«Багато говорять про цифровізацію промисловості, а ми просимо індустріалізувати цифровізацію, мати справжню державну та європейську політику для всього цифрового», — наголошує Арналь.

«Ми вже пропустили потяг інтернету, але в квантових технологіях все може бути інакше, перш за все тому, що ми пропонуємо не те, як заскочити в потяг, який вже давно рухається, а як стати на його чолі. У квантових технологіях ми маємо шанс», — підсумовує дослідниця з Елькано.