近日，美國(guó)和德國(guó)相繼成立重要機(jī)構(gòu)推動(dòng)量子科學(xué)與技術(shù)研究，加速構(gòu)建量子生態(tài)系統(tǒng)。2020年1月29日，美國(guó)產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室聯(lián)手成立了馬里蘭量子聯(lián)盟，致力于推動(dòng)量子科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，開發(fā)包括功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)、傳感器和網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的開創(chuàng)性量子技術(shù)，支持量子技術(shù)研究的穩(wěn)步發(fā)展并推動(dòng)其市場(chǎng)化進(jìn)程。此外，該聯(lián)盟還將針對(duì)物理學(xué)、工程學(xué)、材料科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域推出跨學(xué)科教育計(jì)劃，培養(yǎng)必備的量子科學(xué)人才。
馬里蘭大學(xué)一直是量子科學(xué)與技術(shù)研究的主要樞紐，擁有5個(gè)專注于量子科學(xué)和技術(shù)不同方向的合作研究中心：聯(lián)合量子研究所(JQI)、量子信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)聯(lián)合中心(QuICS)與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院合作;量子技術(shù)中心(QTC)致力于將量子物理學(xué)轉(zhuǎn)化為變革性新技術(shù);凝聚態(tài)理論中心致力于量子計(jì)算拓?fù)浞桨傅拈_創(chuàng)性研究;量子材料中心針對(duì)新技術(shù)設(shè)備的開發(fā)致力于超導(dǎo)體和新型量子材料研發(fā)。
馬里蘭大學(xué)也是一個(gè)月前成立的量子信息前沿戰(zhàn)略聯(lián)盟的主要成員之一。量子信息前沿戰(zhàn)略聯(lián)盟成立于2019年12月20日，由美國(guó)能源部的勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室共同領(lǐng)導(dǎo)，同樣聯(lián)合了產(chǎn)學(xué)界的合作伙伴，旨在解決緊迫的科學(xué)挑戰(zhàn)，保持美國(guó)在下一代信息技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。具體而言，該聯(lián)盟將利用包括超導(dǎo)、離子阱、原子系統(tǒng)在內(nèi)的幾種硬件方法來(lái)推進(jìn)量子信息系統(tǒng)研發(fā)，探索實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)的方法;同時(shí)，將探索如何抑制多量子比特量子處理器中的噪聲和錯(cuò)誤，開發(fā)新的量子比特控制算法，并設(shè)計(jì)新技術(shù)來(lái)制造、控制和互連量子比特。該聯(lián)盟還將確定將從量子計(jì)算中受益的高影響力科學(xué)應(yīng)用，并對(duì)硬件和軟件系統(tǒng)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)以運(yùn)行這些應(yīng)用程序。此外，該聯(lián)盟還將推動(dòng)量子信息科學(xué)人才培養(yǎng)，推動(dòng)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)建，促進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
德國(guó)于利希研究中心也針對(duì)量子技術(shù)研究設(shè)立了技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，涵蓋從量子材料研究到原型開發(fā)的整個(gè)量子科學(xué)與技術(shù)研究范圍。該實(shí)驗(yàn)室被命名為亥姆霍茲量子中心(HQC)，于2020年1月啟動(dòng)，赫爾姆霍茲協(xié)會(huì)為此投資近5000萬(wàn)歐元。
HQC設(shè)立了六個(gè)研究領(lǐng)域和七個(gè)技術(shù)集群，形成了基礎(chǔ)研究、理論研究和技術(shù)開發(fā)的一站式研究平臺(tái)，覆蓋從量子材料到完整的量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了量子比特材料研究、量子計(jì)算機(jī)制造設(shè)備和系統(tǒng)以及軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的結(jié)合。例如，研究人員正在研究的超導(dǎo)量子比特將被用于于利希的歐洲超級(jí)計(jì)算機(jī)的建設(shè)，也是歐盟量子技術(shù)旗艦計(jì)劃中OpenSuperQ項(xiàng)目的一部分;正在開發(fā)中的光阱中的原子量子比特將用于PASQUANS項(xiàng)目的量子模擬。于利希研究中心于2019年10月推出的量子計(jì)算用戶基礎(chǔ)設(shè)施JUNIQ將成為各類量子計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一門戶，德國(guó)和歐洲用戶可通過(guò)云訪問(wèn)。
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