在欧盟委员会一项10亿欧元(11亿美元)的资助计划中,宣布的首批获奖者中包括建造两台可工作的量子计算机的计划。
量子旗舰计划于2016年首次宣布,10月29日,委员会宣布了首批资金获得者。这20个国际联盟,每个联盟都包括公共研究机构和工业界,将在3年内获得总计1.32亿欧元的资金,用于技术演示项目。
这些努力进一步推动了全球将早期实验室实验转化为应用的浪潮,例如实用的量子计算机,它有望执行某些任务——例如,以比传统计算机快得多的速度预测化学反应。最近,在8月份,德国联邦政府悄悄宣布了一项价值6.5亿欧元的量子计划。
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欧盟的这项计划是继2013年启动的“人脑”和“石墨烯”旗舰计划之后,欧盟委员会的第三个旗舰计划。它在2016年的宣布是对一组专家撰写的“量子宣言”的回应。
更多细节和公开征集提案于2017年发布。量子旗舰计划包括五个主题领域:量子计算机;量子模拟;量子传感和计量;量子通信;以及基础量子科学。这些在很大程度上遵循了宣言的建议。
量子计算机
量子计算机的资助授予了两种领先的技术方法:超导电路和电磁捕获在真空中的单个离子。
奥地利因斯布鲁克大学的物理学家托马斯·蒙茨是离子阱项目的共同负责人,他说,目标是使用一种可重复的(即使不是大规模生产)方法制造量子计算机,该方法足够可靠,无需专家团队的不断干预即可工作。
蒙茨说:“到目前为止,我们所做的一切都是原理验证。如果它只工作一天或一个小时,那也完全没问题。” 他说,他们计划制造的量子机器大约有两台家用冰箱那么大——比目前的房间大小的设备小得多。
在量子通信领域,一项资助授予了量子互联网联盟,该联盟由来自欧洲各地的12个机构和公司组成,旨在开发一个覆盖整个大陆的“量子隐形传输”网络。
德国慕尼黑路德维希·马克西米利安大学的物理学家伊曼纽尔·布洛赫是一个联盟的成员,该联盟包括三个独立的项目——分别在巴黎、因斯布鲁克和慕尼黑——以推进量子模拟,每个项目都在不同的系统上进行。这种机器使用一个量子系统来重现另一个系统的行为。
它们与量子计算机相似,但它们的要求较低——特别是,它们对计算错误的敏感性较低——因此可以在较短的时间内得到实际应用。这包括“量子优势”——进行传统计算机无法完成的计算。“我们希望利用这些非常先进的平台,并展示在模拟材料和量子化学方面的量子优势,”布洛赫说。
今天宣布的其他资助包括一系列项目,每个项目的名称都不可避免地包含一个“Q”,从PhoQuS到UNIQORN。一些拟议的技术相对接近市场应用,包括超精密、便携式原子钟,以及用于安全网络的小型芯片设备,这些设备可以产生随机数。
并非登月计划
对于大多数参与的实验室而言,旗舰计划在购买机器或雇用研究人员方面不会产生实质性差异:尽管10亿欧元听起来很多,但这笔钱将在10年内分配给数十个实验室。(欧盟仅提供10亿欧元的一半;剩余的一半必须来自各个成员国的配套资金。)
荷兰代尔夫特理工大学的物理学家利文·范德西彭说,旗舰计划错失了在单个集中目标(例如建造一台大型量子计算机)上提供“登月计划”的机会。范德西彭说,相反,在这一轮融资中,“只有2000万欧元用于计算”,他正在与美国半导体巨头英特尔合作,领导一项在硅芯片上建造量子计算机的工作。“我没有看到月亮。”
但其他人说,旗舰计划的主要优势在于它迫使各小组汇集他们的努力和知识——特别是学术界和工业界。蒙茨说:“这对于确保我们在欧洲范围内进行合作是一个强大的激励。”
东京庆应义塾大学的工程师罗德尼·范·米特曾在经典和量子信息技术方面工作过,他说,即使大型公司进入该领域,也仅仅为了保持专家队伍,就需要大型公共资助计划。“你需要在大学内部建立量子课程,仅仅是为了培养谷歌和英特尔将需要的人才。”
量子未来竞赛
从加拿大到日本的全球公共资助者和大型公司都押注量子技术——其中一些技术的效用尚未得到证实——将发展成为数十亿美元的市场。德国于利希亥姆霍兹中心的理论物理学家托马索·卡拉尔科是最初的《量子宣言》的作者之一,他说,欧洲也希望确保自己能分得未来利润的一部分。欧盟委员会选择量子物理学作为其第三个旗舰项目的“决定性刺激”是美国谷歌和IBM等科技巨头在该领域的投资大幅增加。
英国于2014年启动了一项耗资2.7亿英镑(3.46亿美元)的国家量子技术计划,是该领域的早期推动者。据传,中国已经对该领域进行了重大投资,包括一颗量子通信卫星,并计划在合肥建立一个价值数十亿美元的量子研究中心。
与此同时,在美国,国会正在考虑一项提案,为量子计算拨款超过12亿美元。
德国承诺为量子研究提供6.5亿欧元——这笔资金是在欧盟旗舰计划之外的,并将持续到2022年——这可能意味着,仅凭这项计划,德国每年分配的资金就将超过欧盟旗舰计划在整个欧洲的分配——尽管细节仍在讨论中,布洛赫说,他正在就该计划向政府提供建议。布洛赫说,特别是,目前还不清楚这6.5亿欧元中有多少是现有支出之外的新增资金。
欧洲之前的旗舰计划——一个关于石墨烯,一个关于大脑模拟——受到批评,部分原因是它们以非竞争方式分配拨款。卡拉尔科说,量子旗舰计划的组织者已经注意到了这些争议。“拨款是通过公开招标决定的,并由外部合作者评估,”他说。
本文经许可转载,并于2018年10月29日首次发表。