10億歐元「豪賭」量子項目，歐盟想幹什麼？
兩台量子計算機建造計劃成為歐盟委員會斥資10億歐元打造的量子旗艦項目的第一個贏家。
2016年，歐盟委員會首次宣布量子旗艦項目，今年10月29日，該委員會宣布了第一批基金獲得者。
20個國際聯合研究組，包括公共研究機構以及企業，將收到共1.32億歐元經費，用於為期3年的技術示範項目。
這些努力將加速把早期實驗室成果轉化為實際量子計算機等應用。量子計算機有望完成某些任務，例如，預測化學反應的速度比傳統計算機快得多。
德國聯邦政府於8月也宣布了一個量子項目，投入經費6.5億歐元。
而量子旗艦項目是歐盟委員會繼人類大腦和石墨烯旗艦計劃（於2013年啟動）之後的第三個旗艦計劃。
2017年，該旗艦項目公布了更多細節和公眾的提案呼籲，並提出5個主題領域：量子計算機、量子模擬、量子感測與計量學、量子通信和基礎量子科學。
這些在很大程度上採納了2016年發表的《量子宣言》的建議。
量子計算機
量子計算機基金給予了追求兩種領先技術的團隊：超導電路和真空單離子電磁。
奧地利因斯布魯克大學物理學家Thomas Monz是離子阱項目的聯合負責人，他表示，該團隊的目標是利用可複製方法製作一台量子計算機，無需專家小組干預就能可靠工作。
「到目前為止，我們所做的一切都是理論證明。如果只工作一天或一個小時，它是完全沒問題的。」Monz說，他們計劃建造的量子計算機大約有兩個家用冰箱大小——比目前房間大小的設備要小得多。
在量子通信領域，一筆資金撥給了量子互聯網聯盟。
該聯盟由來自歐洲各地的12家研究所和公司組成，旨在開發一個覆蓋全大陸的「量子隱形傳態」網路。
德國慕尼黑路德維希·馬克西米利安大學物理學家Immanuel Bloch是一個量子模擬研究聯盟的成員，該聯盟包括3個獨立項目，分別在巴黎、因斯布魯克和慕尼黑推進量子模擬研究，每個項目都在不同類型的系統上進行。
這些機器使用一個量子系統再現另一個量子系統的行為。
它們類似於量子計算機，但要求較低——特別是它們對計算錯誤不那麼敏感，因此可以在較短的時間內得到實際應用。
這涉及「量子優勢」——做傳統計算機無法做的計算。「我們希望利用這些先進平台，展示量子論在模擬材料和量子化學方面的優勢。」Bloch說。
此外，其他獲批項目都不可避免地在其名稱中包含「Q」，從PhoQuS到UNIQORN。
而且，一些擬議中的技術相對接近市場應用，包括超精密、攜帶型原子鐘和能產生隨機數用於安全網路的晶元大小的設備。
沒法「登月」
實際上，雖然看似規模宏大，但對於大多數實驗室購買設備或招聘人員而言，旗艦項目不會起很大作用：10億歐元聽起來很多，但這筆錢是在10年里由幾十個實驗室瓜分。
而且，歐盟只提供5億歐元，剩下的一半資金由成員國提供。
荷蘭代爾夫特理工大學物理學家Lieven Vandersypen表示，旗艦項目沒有為單一目標（比如建造大型量子計算機）提供「登月計劃」的機會。
相反，「只有2000萬歐元投入在量子計算機上。」Vandersypen說，「我沒辦法看見月亮」。
但另一些人表示，旗艦項目的主要優勢在於，它迫使各團隊集中力量投入量子研究——尤其是學術界和產業界。
「這是確保我們在歐洲範圍內展開合作的強烈動機。」Monz說。
但是，日本東京慶應義塾大學工程師、古典及量子信息技術專家Rodney Van Meter表示，即便是大公司進入這一領域，主要的公共基金也只能保持專家隊伍的組建。「你需要在大學內部建立量子項目，從而為谷歌和英特爾等企業培訓所需要的人才。」
奔向量子未來
量子技術在未來有巨大潛力，就量子計算而言，傳統計算機需要算100年才能破解的問題，量子計算機真正問世後可能只需要１秒鐘，這將給保密、金融、材料研發等方面帶來深遠影響。
從加拿大到日本，世界各地的公共基金和大公司都在投注量子技術，甚至其中一些尚未被證明有用。
無論如何，這將發展成數十億美元的市場。
《量子宣言》的作者之一、德國亥姆霍茲中心理論物理學家Tommaso Calarco表示，歐洲也希望自己能從未來利潤中分一杯羹。
歐盟委員會選擇量子物理作為第三個旗艦項目的「決定性刺激」，也使美國科技巨頭（如谷歌和IBM）在該領域的投資大幅增加。
目前，谷歌、IBM、英特爾、微軟等多家行業巨頭在量子計算領域互相競爭。基中IBM在去年11月推出了全球首款50個量子比特的量子計算機原型機。
英國在2014年就啟動了2.7億英鎊的國家量子技術規劃，成為這一領域的先行者之一。
美國政府今年9月也發布了《量子信息科學國家戰略概述》，力圖確保美國在「下一場技術革命」中的全球領導地位。
與此同時，美國能源部宣布投資2.18億美元，用於獎勵在量子信息科學這一重要新興領域的研究。
中國許多機構也在量子計算領域大力投入，並已取得一些成果。
比如中國科學技術大學潘建偉團隊在去年實現了多光子可編程量子計算原型機，演示了超越早期傳統計算機的量子計算能力。
此外，歐洲以前的旗艦項目——石墨烯和大腦模擬——受到了批評，部分原因是它們將資金分配給了不具競爭力的研究。
Calarco說，量子旗艦項目的組織者一直在關注這些爭議。「撥款是通過公開呼籲決定的，並由外部合作者進行評估。」他說。
（魯亦）
《中國科學報》 (2018-11-14 第3版 國際，原題《十億歐元「豪賭」量子項目 歐洲旨在變理論為產品》)
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