Bob Dylan, geboren in het Upper Midwest, zong het beroemde lied ‘The Times Are Changing’. Tegenwoordig is het nergens progressiever dan in en rond de grootste stad van het Midwesten, Chicago, die probeert zich los te maken van de Rust Belt-metropool en in de 21e eeuw herboren wil worden als de hoofdstad van de ‘Silicon Prairie’, het centrum van de snelgroeiende kwantumcomputerindustrie.
Dit is ook een letterlijke transformatie. De ontmantelde US Steel South Works, een vervallen US Steel-gieterij die ooit tienduizenden mensen in dienst had en in 1992 werd gesloten, wordt opgewekt zoals het nieuwe Illinois Quantum and Microelectronics Park (IQMP), een campus van 128 hectare waar kwantum- en technologieontwikkelingsbedrijven zullen worden gehuisvest, die in 2027 moet worden voltooid.
Matt Herman, senior vice-president en chief project officer van ingenieurs- en professionele dienstverlener WSP, die een sleutelrol speelde in de ontwikkeling van het project, zei dat het project om verschillende redenen opmerkelijk is, maar dat de fysieke locatie van de locatie bijzonder belangrijk is.
“US Steel exploiteerde daar tientallen jaren lang hun faciliteiten en er zijn duidelijke aanwijzingen dat er een daling was in het aantal werknemers bij de staalfabrieken”, als gevolg van automatisering en globalisering, “en uiteindelijk werden de staalfabrieken leeggemaakt, ontmanteld en verkocht”, zei hij. “Maar de basis blijft.”
Een Rust Belt-basis voor kwantumcomputers?
Die basis – de fysieke en concrete aard van het talent en de mensen die op en rond de locatie wonen – geeft nu aanleiding tot het ontstaan van een nieuwe industrie, quantum computing, die de oude vervangt. En de IQMP-regio is slechts een onderdeel van een groter plan om de kwantumindustrie naar de regio te lokken; deze inspanning werd echter geleid door de Chicago Quantum Exchange (CQE).
“CQE is een consortium van universiteiten, National Laboratories van het Department of Energy en bedrijven dat mondiaal actief is, met concentrische cirkels die naar het Midwesten en Chicago wijzen”, aldus Kate Waimey TimmermanCEO van CQE.
Timmerman zei dat CQE in 2017 begon met nationale laboratoria en universiteiten als kern, en sindsdien is uitgebreid met aangesloten instellingen als de University of Chicago, Argonne National Laboratory, Fermilab, University of Illinois Urbana-Champaign, University of Wisconsin-Madison, Northwestern University en Purdue University. Het heeft ook meer dan 50 zakelijke partners, waaronder Fortune 500-bedrijven, en kleine kwantumstartups.
Het doel, zei hij, is om zich te concentreren op onderzoek, commercialisering en het opbouwen van een personeelsbestand voor de kwantumindustrie, en “het uiteindelijke doel is om geïntegreerde ontdekkingen op te bouwen via een implementatie-ecosysteem.” Met andere woorden: door collectieve inspanningen houden de aangesloten instellingen zich bezig met fundamenteel onderzoek, dat vervolgens kan worden toegepast en omgezet in producten en technologieën. Dit kan het creëren van kwantumsensoren voor luchtvaartmaatschappijen omvatten, het ontdekken van nieuwe medicijnen en materialen, en meer.
Maar waarom Chicago? Een combinatie van factoren: verschillende grote onderzoeksgerichte universiteiten brengen kwantumtalent voort, naast toegang tot federale laboratoria, in de eerste plaats.
“Het Midwesten heeft altijd fenomenale hulpbronnen, grote en invloedrijke onderzoeksinstellingen en fenomenaal talent gehad – tientallen jaren lang is het Midwesten een aanjager van kwantumtalent geweest,” zei Timmerman, “maar ze hadden geen plaats voor een carrière tenzij ze in de academische wereld wilden werken. Wat ons ecosysteem wil doen is alle hulpbronnen katalyseren die hier al tientallen jaren bestaan en van deze regio een plek maken waar je kwantumbedrijven en hun carrières kunt laten groeien.”
Kwantumhubs zijn ook nodig omdat kwantumcomputing snel levensvatbaar en gecommercialiseerd wordt.
“Het opwindende aan quantum is dat deze technologie een revolutie teweeg kan brengen in de industrie – aangezien we zien dat quantum computing de waardeketens in de industrie – scheikunde, biologie, natuurkunde – fundamenteel versnelt – het heeft gevolgen voor iedereen”, zegt Jordanië Kenyonhoofdwetenschapper bij de kwantumportfolio van Booz Allen Hamilton.
Het probleem, zei Kenyon, is dat er geen pijplijn is voor kwantumwetenschappers en -werkers. “We hebben meer kwantumwetenschappers nodig”, zei hij, eraan toevoegend dat “de technologie zich in een ongekend tempo ontwikkelt”, dus de industrie moet zich voorbereiden op de toekomst. “Als natie moeten we een multidisciplinair, missiegericht personeelsbestand cultiveren dat technologie kan ontwikkelen, integreren en exploiteren, waar deze ook wordt toegepast.”
Een cross-country en tweeledige inspanning
Dit is een van de belangrijkste doelstellingen van een breder initiatief om het Midwesten te ontwikkelen tot een Silicon Prairie. Ook die initiatieven hebben zelfs enkele onwaarschijnlijke vrienden opgeleverd. Illinois en Indiana – twee staten die zich qua politieke overtuiging vaak aan tegenovergestelde kanten van het spectrum bevinden – hebben bijvoorbeeld nauw samengewerkt om een kwantumconsortium in de regio te ontwikkelen. Dit kan zijn omdat de regio zich in een wapenwedloop bevindt met andere soortgelijke inspanningen, zoals Kwantumkapitaal in Maryland en het gebied rond Washington DC, en Noordwestelijke Quantum Nexus in het noordwesten van de Stille Oceaan.
Ryan Lafler, CTO van Kwantumcorridoreen kwantumnetwerkinfrastructuur die zich 19 kilometer uitstrekt over de staatsgrens tussen Illinois en Indiana, zei dat het aanmoedigen van de kwantumsector “een tweeledige kwestie en een tweeledige inspanning” is. Quantumcorridor ook onlangs aangekondigd dat het bedrijf, in samenwerking met Toshiba, met succes veilige kwantumcommunicatie tussen datacentra in de twee staten heeft gedemonstreerd.
“Dit is samenwerking tussen twee landen; het is gebaseerd op een publiek-privaat partnerschap”, zei hij. De Democratische Regering J.B. Pritzker uit Illinois en de Republikein Mike Braun uit Indiana “zien dit als een zeer belangrijk project om Noordwest-Indiana met Chicago te verbinden” en hebben samengewerkt om dit te verwezenlijken.
Stimulansen van staten zijn hier ook een belangrijk onderdeel van verwarrend om een kwantumhub in het Midwesten te creëren, samen met een consortium van universiteiten en laboratoria, en een talentenpool. Zo zijn er bijvoorbeeld fiscale stimuleringsmaatregelen voor quantumbedrijven en -projecten in Indianaen publieke financiering voor kwantumprojecten (zoals IQMP) in Illinois, samen met andere investeringen.
Herman merkte ook op dat “gouverneur Pritzker zeer effectief is geweest in het creëren van prikkels” voor de industrie, en dat veel talent en bedrijven nu “voor de prikkels komen”, en dat omvat ook de mogelijkheid om met of bij faciliteiten ter plaatse zoals IQMP te werken. De corridor zal ook een grote rol spelen als onderdeel van de infrastructuur die de kwantumsector in het Midwesten helpt groeien.
Hoewel Chicago met de rest van Amerika concurreert om het volgende Silicon Valley te worden, is misschien wel het meest opwindende element van dit verhaal dat mensen in en rond Chicago getuige zullen zijn van de wedergeboorte van een industrie. Dit geldt vooral voor Terry Cronin, VP Business Development en Quantum Key Distribution Evangelist bij Toshiba, die ook een hand had bij de ontwikkeling van Quantum Corridor.
“Het is uniek dat de rode en blauwe staten samenwerken, en ze beseffen allebei dat de regio breder is dan hun grenzen”, zei hij, eraan toevoegend dat een groeiende industrie een grote bijdrage zou leveren aan het nieuw leven inblazen van sommige gemeenschappen die zich nog niet volledig hebben hersteld van de achteruitgang van de productiesector in de afgelopen decennia.
‘Mijn vader werkte in de jaren vijftig in een staalfabriek’, zei Cronin over de Amerikaanse staalfabriek die werd omgebouwd tot IQMP. “Het is spannend om te zien waar we zijn gekomen van de industrie naar waar we nu zijn, ontwerpend voor de toekomst.”
