欧洲打出10亿欧元量子赌注的第一张牌

编译 魏刘伟

欧盟委员会的10亿欧元(合11亿美元)基金计划的首批资助项目已经发布，建造两台量子计算机的计划位列其中。

量子旗舰计划首次发布于2016年，2018年10月29日，欧盟委员会宣布了首批拨款的获得者。20个国际团体（每个团体都包含公共研究机构和产业）将在3年内获得1.32亿欧元的技术示范项目。

2018年10月29日，在奥地利维也纳，量子旗舰计划的第一笔拨款的宣布仪式

这些努力推动了将早期实验室实验转化为应用（如实用的量子计算机）的全球热潮，这些努力承诺开展若干工作，例如，预测量子计算的速度将会比传统计算机快得多。2018年8月，德国联邦政府悄然宣布了一项价值6.5亿欧元的量子计划。

量子旗舰计划是继“人类大脑”和“石墨烯”计划后的欧盟委员会的第三个旗舰计划，“人类大脑”和“石墨烯”计划始于2013年。量子计划于2016年宣布，是对一组专家所撰《量子宣言》的回应。

2017年，发布了量子计划的更多细节和对立项的公开呼吁。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、量子通信和基础量子科学。这在很大程度上遵循了《宣言》的建议。

量子计算机

量子计算机的基金给了研究超导电路和离子阱这两种领先技术的团体。

奥地利因斯布鲁克大学的物理学家托马斯·蒙茨（Thomas Monz）是离子阱项目的领军人物之一，他说，其目标是利用可复制的方法(虽然不是批量生产)制造量子计算机，这种方法足够可靠，无须专家团队的不断干预。

蒙茨说：“到目前为止，我们所做的一切都是对原理的证明。如果它只工作一天或一小时，那是完全没有问题的。”他说道，他们计划建造的量子机器将和两台家用冰箱一样大——显著小于目前和房间一样大的设备。

在量子通信领域，一笔拨款给了量子互联网联盟（Quantum Internet Alliance），这是由来自欧洲各地的12家机构和公司组成的团体，目的是开发覆盖整个欧洲大陆的“量子隐形传输”网络。

德国慕尼黑路德维希马西米兰大学的物理学家伊曼纽尔·布洛赫（Immanuel Bloch）是一个团体的成员，该团体包括三个位于巴黎、因斯布鲁克和慕尼黑的不同项目，目的是推进量子模拟，每个项目是关于不同类型的系统。这样的机器使用一个量子系统来再现另一个量子系统的行为。它们类似于量子计算机，但它们的要求较低——特别是，它们对计算错误不那么敏感——因此可以在较短的时间得到实际应用。这包括“量子优势”：即他们能够做经典计算机所无法做的计算。布洛赫说：“我们想利用这些非常先进的平台，展示量子计算在模拟材料和量子化学方面的优势。”

2018年10月29日宣布的其他拨款包括一系列项目，从PhoQuS到UNIQORN，每个项目都必然包含“Q”。一些立项的技术相对接近市场应用，包括超精密、便携的原子钟和芯片大小的设备，这些设备产生随机数字供安全网络使用。

没有“登月计划”（Moonshot）

对于大多数参与其中的实验室来说，在购买机器或雇佣研究人员方面，旗舰项目不会有太大影响。虽然10亿欧元听起来很多，但这笔钱是面向几十个实验室在10年内分配的。(欧盟只提供了10亿欧元的一半，剩下的一半必须来自各个成员国的配套资金。)

荷兰德尔夫特科技大学的物理学家利文·范德斯潘（Liven Vandersypen）表示，旗舰计划错失了为一个专注目标（如建造大型量子计算机）提供登月的机会。相反，在这一轮资金中，“只有2000万欧元用于计算 ”，与美国半导体巨头英特尔（Intel）合作、领导在硅芯片上制造量子计算机的范德斯潘这样表示，“我看不到月亮。” （“登月计划”在这里指的是一种需要激进的解决方案和突破性技术的项目，需要大量的资金投入。）

但其他人表示，旗舰计划的主要优势在于，它迫使相关方——尤其是学术界和工业界——集中力量和知识。蒙茨说：“其强烈动机是确保我们在欧洲范围内进行合作。”

东京庆应大学工程师罗德尼·范迈特（Rodney Van Meter）表示，即便是大型企业进入这一领域，只是为了留住一批专家也需要大型公共资金计划。他研究经典和量子信息技术。“即便仅仅是为了培养谷歌和英特尔需要的人才，我们也需要在大学里设立量子课程。”

量子领域的未来竞赛

从加拿大到日本，世界各地的公共资助者和大公司都押注于量子技术——其中一些仍未被证实是有用的——这将发展成为价值数十亿美元的市场。托马索·卡拉尔科（Tommaso Calarco）说，欧洲也希望确保自己能从未来的利润中分得一杯羹。卡拉尔科是《量子宣言》的作者之一，也是德国赫尔姆霍兹中心的理论物理学家。使得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”是谷歌和IBM等美国科技巨头在该领域投资的大幅增加。

英国于2014年启动了2.7亿英镑(约合3.46亿美元)的国家量子技术计划，成为这一领域的先行者。中国已经在该领域（包括量子通信卫星）进行了大量投资，中国正计划在合肥建立造价数十亿美元的量子研究中心。与此同时，在美国，国会正在考虑为量子计算预留超过12亿美元的提案。德国承诺为量子研究提供6.5亿欧元资金，其在欧盟旗舰项目之上并一直持续到2022年。正在为德国政府提供项目顾问的布洛赫表示，这可能意味着：该计划本身每年在德国分配的资金将超过欧盟旗舰计划在整个欧洲的资金，尽管具体细节仍未决定。此外，布洛赫说，目前尚不清楚6.5亿欧元中，除了国家已经支出的资金外，还有多少是新增资金。

欧洲以前的旗舰计划（一项是石墨烯，一项是大脑模拟）受到了批评，部分原因是它们以非竞争性的方式分配资金。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。他说：“拨款实行公开招标，由外部合作者进行评估。”

资料来源 Nature