جایگاه نخست ایران بین کشورهای اسلامی در حوزه فناوری کوانتوم

به گزارش گروه آموزش و دانشگاه خبرگزاری علم و فناوری آنا، سید احمد فاضل‌زاده گفت: براساس داده‌های پایگاه وب آو ساینس (Web of Science)، تولیدات علمی جمهوری اسلامی ایران در همه حوزه‌های فناوری کوانتوم، رتبه نخست بین کشورهای پیشرو اسلامی را به خود اختصاص داده است.

رئیس موسسه ISC گفت: فناوری کوانتومی یک موضوع داغ در سراسر جهان است. اولین انقلاب کوانتومی در قرن بیستم منجر به ساخت قطعاتی همچون ترانزیستور شد و تحول بزرگی را در فناوری ماشین‌های محاسباتی پیشرفته‌ نظیر ساخت رایانه و سپس ورود به دنیای اینترنت به وجود آورد.

وی اظهار کرد: با توجه به نوپا بودن علم کوانتوم و فناوری کوانتومی، این علم هنوز در حال رشد است و دامنه کاربردهای صنایع کوانتومی به سرعت در حال گسترش است و فعلاً تنها بخشی کوچک از این علم پیمایش شده است. این امر به معنای دو نتیجه بسیار مهم است، نخست اینکه پیشرفت درفناوری کوانتومی، نیازمند تدوین استراتژی کلان‌نگر است و دوم اینکه در آینده کشورهایی که از دسترسی به محصولات کوانتومی محروم باشند، از منظر امنیتی به شدت آسیب‌پذیر خواهند بود.

فاضل‌زاده افزود: در عرصه جهانی، رقابت فشرده و سنگینی در عرصه فناوری کوانتومی در جریان است. در حال حاضر رقابت فشرده‌ای بین چین و آمریکا در فناوری­‌های محتلف وجود دارد. چین پس از پیشی گرفتن از ایالات متحده آمریکا در فناوری­‌های نسل چهارم و پنجم صنعت، با برنامه­‌ریزی جامع و سرمایه­‌گذاری عظیم در فناوری کوانتومی نیز ممکن است سلطه فناورانه ایالات متحده آمریکا را به چالش بکشد. چین بیش از 15 میلیارد دلار اعتبار جهت برتری کوانتومی در نظر گرفته است، اتحادیه اروپا بیش از 7 میلیارد و آمریکا نزدیک به 2 میلیارد دلار در این حوزه سرمایه‌­گذاری کرده‌­اند. بودجه کوانتومی چین، از مجموع بودجه کوانتومی دولت ایالات متحده آمریکا و کشورهای هم پیمان آن بیشتر است.

رئیس موسسه ISC گفت: براساس سند چشم‌­انداز 20 ساله جمهوری اسلامی ایران و دیگر اسناد بالادستی مرتبط از جمله نقشه جامع علمی کشور، انتظار بوده است که جمهوری اسلامی ایران در بخش فناوری کوانتوم، با بهره‌­گیری و برخورداری از مدیریت دانش­‌محور، ظرفیت‌های نرم‌­افزاری، سخت­‌افزاری و نیز مشارکت مؤثر نقش­‌آفرینان دولتی و غیردولتی در زمینه بسط و توسعه دانش و فناوری‌­های نوین در فناوری کوانتوم در جایگاه برتر منطقه قرار گیرد.

وی افزود: تحقق اهداف کلان اسناد بالادستی جمهوری اسلامی ایران، به خصوص سند چشم­انداز 1404 در بخش فیزیک کوانتوم، مستلزم بهره‌­گیری هر چه گسترده‌­تر، بهتر و کارآمدتر از فناوری­های کوانتومی است. به منظور دستیابی به این فناوری‌­های راهبردی، لازم است یک نقشه راه تهیه و به صورت مستند و مستدل اولویت­‌گذاری شود. سند فناوری‌­های راهبردی کوانتوم که نتیجه تلاش­‌های جمعی و فرادستگاهی است، نقشه راه کلان و اولویت­‌های دستیابی به فناوری‌­های راهبردی مورد نیاز را برای مدیریت بهتر کشور در حوزه فیزیک کوانتوم ارائه می­‌کند.

فناوری‌­های کوانتوم شامل سه دسته اصلی محاسبات کوانتومی، ارتباطات کوانتومی و حسگرها و سنجش کوانتومی است. محاسبات کوانتومی شامل شبکه فوتونیک، مدار ابررسانا، کیوبیت چرخشی، اتم­های خنثی (سرد)، یون­های به دام افتاده، ارتباطات کوانتومی شامل توزیع کلید کوانتومی، دورنوردی کوانتومی، تکرارکننده کوانتومی و حسگرها و سنجش کوانتومی شامل ساعت کوانتومی، تصویربرداری کوانتومی و رادار کوانتومی است.

وضعیت جهانی سرمایه­‌گذاری در فناوری کوانتوم

کشورهای مختلف در زمینه فناوری کوانتوم درحال سرمایه‌­گذاری هستند. شرکت مک‌کنزی در یک گزارش خود به بررسی میزان سرمایه­‌گذاری کشورها در حوزه‌­های مختلف فناوری کوانتوم پرداخته است. اطلاعات سرمایه­‌گذاری‌های کشورهای جهان در سال­ 2023 در شکل ۱ قابل مشاهده است.

رئیس موسسه ISC گفت: براساس گزارش مک کنزی (2023)، کشور چین بیش از 15 میلیارد دلار اعتبار جهت برتری کوانتومی در نظر گرفته است، اتحادیه اروپا بیش از 8 میلیارد و آمریکا نزدیک به 4 میلیارد دلار در این حوزه سرمایه­‌گذاری کرده‌­اند. بودجه کوانتومی چین، از مجموع بودجه کوانتومی دولت ایالات متحده آمریکا و کشورهای هم پیمان آن بیشتر است (شکل 1). همان طور که مشاهده می‌­شود کشورهای صنعتی، فناوری کوانتوم را در آینده جهان مهم دانسته و با سرمایه­‌گذاری­‌های کلان در این حوزه، سعی در تثبیت موقعیت­شان در صنعت کوانتوم دارند.

گزارش حاضر به دنبال بررسی این نکته است که جایگاه فناوری کوانتوم در کشورهای پیشرو جهانی و اسلامی در بازه زمانی 10 ساله چگونه است.

جدول شماره 1، رتبه و تعداد تولیدات علمی کشورهای پیشرو جهانی در فناوری کوانتوم در بازه زمانی 10 ساله را نشان می‌­دهد.

نکته قابل توجه، رتبه جمهوری اسلامی ایران در فناوری دورنوردی کوانتومی است. ایران در این فناوری رتبه هشتم جهانی و رتبه اول در بین کشورهای جهان اسلام را به خود اختصاص داده است و در این فناوری نسبت به دیگر کشورهای جهان اسلام عملکرد بهتری داشته است. رتبه جهانی جمهوری اسلامی ایران در فناوری‌های شبکه فوتونیک، 17؛ مدار ابررسانا، 18؛ کیوبیت چرخشی، 16؛ اتم های خنثی(سرد)، 21 ؛ یون‌های به دام افتاده، 19 ؛ توزیع کلید کوانتومی، 24 ؛ تکرارکننده کوانتومی، 26 ؛ ساعت کوانتومی، 12 ؛ تصویربرداری کوانتومی، 14 و رادار کوانتومی، 15 است.

شکل شماره 2 رتبه جمهوری اسلامی ایران در فناوری کوانتوم در یک دهه اخیر را نشان می‌دهد. مطابق این نمودار، رتبه جمهوری اسلامی ایران از 23 در سال 2014 به 16 در سال 2023 رسیده است و نشان از بهبود عملکرد فناوری کوانتوم ایران در بازه زمانی ده ساله می­باشد. بهترین رتبه جمهوری اسلامی ایران در 10 سال های  اخیر به سال‌­های 2019 تا 2021 با رتبه 15 بر می­‌گردد (نمودار 1).

جدول شماره 2، رتبه و تعداد تولیدات علمی کشورهای پیشرو اسلامی در فناوری کوانتوم را نشان می­‌دهد.

با توجه به جدول شماره 2، براساس داده‌های پایگاه وب آو ساینس (Web of Science) ، تولیدات علمی جمهوری اسلامی ایران در همه حوزه‌های فناوری کوانتوم، رتبه اول در بین کشورهای پیشرو اسلامی را به خود اختصاص داده است.

با توجه به جدول شماره 3، براساس داده‌های پایگاه وب آو ساینس (Web of Science) در حوزه شبکه فوتونیک، به ترتیب دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز و دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات در رتبه‌های اول تا سوم قرار دارند. در حوزه مدار ابررسانا، دانشگاه‌­های شاهد، صنعتی شریف و صنعتی شاهرود؛ در فناوری کیوبیت چرخشی، دانشگاه‌­های تهران، دانشگاه سمنان و تبریز؛ در فناوری اتم‌های خنثی، دانشگاه­‌های بین‌المللی امام خمینی (ره)، دانشگاه مراغه و دانشگاه تهران؛ در فناوری یون‌­های به دام افتاده، دانشگاه­‌های صنعتی شریف، دانشگاه تهران و دانشگاه شهید بهشتی؛ در فناوری توزیع کلید کوانتومی، دانشگاه­‌های صنعتی شریف، دانشگاه تهران و دانشگاه یزد؛ در فناوری دورنوردی کوانتومی، دانشگاه­‌های یزد، دانشگاه تهران و دانشگاه محقق اردبیلی؛ در فناوری تکرار کننده کوانتومی، دانشگاه­‌های یزد و شهید بهشتی؛ در فناوری ساعت کوانتومی، دانشگاه‌­های مازندران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز و دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی؛ در فناوری تصویربرداری کوانتومی، دانشگاه‌­های تربیت مدرس، علوم پزشکی تبریز و علوم پزشکی تهران و در فناوری رادار کوانتومی، دانشگاه­های ارومیه، دانشگاه تهران و دانشگاه صنعتی شریف در رتبه‌های اول تا سوم قرار دارند.