近日，德國(guó)提出新的量子研究議程，展望了未來(lái)十年德國(guó)在量子系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)。德國(guó)聯(lián)邦教研部隨后將在該議程基礎(chǔ)上推出2022年開(kāi)始的量子系統(tǒng)研究計(jì)劃。
這份名為《量子技術(shù)——聯(lián)邦政府從基礎(chǔ)到市場(chǎng)的框架計(jì)劃》的報(bào)告，由德國(guó)量子系統(tǒng)計(jì)劃委員會(huì)領(lǐng)銜的專家團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10個(gè)月編纂而成，超過(guò)300名來(lái)自商業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域的專家為此作出了貢獻(xiàn)。報(bào)告從專家的角度出發(fā)，擬定了未來(lái)十年德國(guó)在量子系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)，并確定了商業(yè)、科學(xué)和政治共同行動(dòng)的指導(dǎo)方針。該議程于3月23日提交德國(guó)聯(lián)邦教研部，并將成為德國(guó)2022年開(kāi)始的量子系統(tǒng)研究計(jì)劃的基礎(chǔ)。
從科技日?qǐng)?bào)記者獲悉的簡(jiǎn)化版報(bào)告來(lái)看，德國(guó)一方面高度重視量子技術(shù)，認(rèn)為量子技術(shù)的突破對(duì)于生活的諸多領(lǐng)域具有重要意義，類似于1960年代的衛(wèi)星技術(shù)或1990年代的數(shù)字化，對(duì)于研究、經(jīng)濟(jì)和安全政策至關(guān)重要。另一方面，報(bào)告又強(qiáng)調(diào)德國(guó)優(yōu)良的研究和技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施以及與企業(yè)界的緊密聯(lián)系可以帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，特別在微電子、納米技術(shù)和超導(dǎo)等領(lǐng)域。因此，德國(guó)政府應(yīng)在政策方面引導(dǎo)好從以科學(xué)為主導(dǎo)的量子物理學(xué)研究到新量子技術(shù)應(yīng)用的過(guò)渡。
具體來(lái)說(shuō)，未來(lái)德國(guó)量子領(lǐng)域的研究重點(diǎn)主要是量子計(jì)算機(jī)、量子通信、量子測(cè)量技術(shù)、量子系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)。報(bào)告認(rèn)為，量子計(jì)算機(jī)可以看作是量子技術(shù)應(yīng)用中最深遠(yuǎn)的創(chuàng)新。與傳統(tǒng)的加密方法相比，量子加密通信的安全性是基于物理的，而不是數(shù)學(xué)上的計(jì)算。天基量子密鑰分發(fā)的集成對(duì)于實(shí)現(xiàn)洲際連接可能是有用的。量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)將對(duì)數(shù)據(jù)安全性產(chǎn)生巨大影響，必須開(kāi)發(fā)能夠抵御量子計(jì)算機(jī)攻擊的安全加密方法。隨著量子測(cè)量技術(shù)更高的集成度和小型化水平，長(zhǎng)遠(yuǎn)看可以為其他專業(yè)領(lǐng)域開(kāi)啟更多的應(yīng)用，從而具有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力。鑒于目前全球?qū)α孔蛹夹g(shù)的日益重視，從實(shí)驗(yàn)室設(shè)備到耐用、可靠且廉價(jià)的制造設(shè)備的過(guò)渡非常重要。
報(bào)告指出，為了擴(kuò)大德國(guó)在量子物理研究中的強(qiáng)勢(shì)地位，為量子技術(shù)應(yīng)用開(kāi)辟道路，并開(kāi)創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)和市場(chǎng)，德國(guó)政府可以采取一系列措施，包括擴(kuò)展量子技術(shù)的研究領(lǐng)域，創(chuàng)建新應(yīng)用的研究網(wǎng)絡(luò)，建立燈塔項(xiàng)目提高工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，確保量子技術(shù)安全和技術(shù)主權(quán)，加強(qiáng)國(guó)際合作和量子技術(shù)人才培養(yǎng)等。
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