另一个例子来自量子雷达领域。2016年9月,中国研究人员发表了新的量子雷达研究数据,提高了检测百公里外目标的精确度。据报道,该范围是2015年某国际团队支持的实验室原型的五倍。中国研究人员表示,他们下一个版本的量子雷达将能够探测隐形轰炸机,并可能跟踪弹道导弹。
“中国已经彰显了其在量子领域的雄野计划,欧洲、英国、澳大利亚和加拿大也是。”芝加哥大学的自旋电子学和量子信息教授David Awschalom说:“所有这些都是国家战略,现在也是美国做这件事的好时机。”
David Awschalom
美国欲实现量子技术全方位发展
Awschalom认为,我们很难评估中国国家量子科学和技术计划的成就。不过,美国国家计划可以使我们在量子技术发展的所有领域保持竞争优势。比方说,量子通信和传感应用可能在未来五年内成为现实。
在这方面,美国已经开始在中等距离上建立量子加密和通信网络,其中最值得一提的就是连接Argonne国家实验室和Fermi国家加速器实验室长达48公里的量子网络。这是联邦实验室联合芝加哥大学一起开展的,由Awschalom执导的芝加哥量子交换合作项目。
12月,国家量子倡议法案在众议院和参议院获得通过,并得到共和民主两党的支持,这将助力美国的量子技术研究,但有关政府财政预算的政党斗争又使这一法案摇摇欲坠。
美国国家量子倡议计划将向各类政府机构收取费用,包括美国国家航空航天局(NASA)和国家标准与技术研究所,从而为量子科学和技术铺平道路,但这仅靠政府导向是远远不够的。Awschalom表示,美国工业界和学术界正在协力规划该项目。
国家计划还包括了,在美国国家科学基金会和美国能源部旗下分别创立2到5个基础研究和教育的中心,专攻量子信息科学。
让研究成果走出实验室
Awschalom认为,让公司研究人员参与进来,帮助转化实验室原型为商业产品和服务尤为重要。近期,硅谷也对量子计算等相关技术产生了不小的兴趣,一次由企业资助基础技术研究工作的浪潮已然出现。
“IBM,英特尔,谷歌和微软- 这四家大型科技公司都以深刻而有意义的方式积极参与量子信息科学” Awschalom说。
培养人才对于任何开展量子研究的国家都至关重要。根据CNAS报告,美国国家量子科学和技术计划可能有助于确保量子研究拥有“持续的基本资金”,以吸引和留住核心研究人员。
该报告还建议美国国家科学基金会建立奖学金计划,鼓励学生从事量子科学职业。它还建议建立一个美国国家量子科学和技术实验室,以促进私人与政府的合作,为长期研究项目提供资金。
“我们的学生和研究生不应该都只待在学术环境中- 他们应该去到各个国家实验室和公司,”Awschalom说。“我自己的许多学生都在IBM和Google工作,他们自己也很喜欢在这些公司工作。” |
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