CERN QTI公布首個定義其中長期量子研究的計劃路線圖

北京時間10月15日消息（余予）CERN 量子技術(shù)計劃 (CERN QTI) 日前公布首個定義其中長期量子研究計劃的路線圖。路線圖詳細(xì)說明了CERN QTI的目標(biāo)和戰(zhàn)略，概述了其管理結(jié)構(gòu)和國際顧問委員會的組成，以及支持與高能物理學(xué)界及其他廣泛領(lǐng)域的知識和創(chuàng)新交流的活動。

今天的信息和通信技術(shù)源于上個世紀(jì)量子力學(xué)的知識和發(fā)展。CERN QTI 將見證 CERN 社區(qū)在實現(xiàn)“下一次量子革命”的全球努力中發(fā)揮作用——利用疊加和糾纏等反直覺現(xiàn)象來構(gòu)建新型計算、通信、傳感和模擬設(shè)備。

“作為一個國際、開放和中立的平臺，并以其合作文化和良好的創(chuàng)新記錄為基礎(chǔ)，CERN 具有獨(dú)特的優(yōu)勢，可以充當(dāng) CERN 成員國之間的“誠實經(jīng)紀(jì)人”，并在高能物理學(xué)及其他領(lǐng)域培養(yǎng)創(chuàng)新理念。”歐洲核子研究中心研究和計算主任 Joachim Mnich 教授表示，“這得到了歐洲核子研究中心在進(jìn)行的幾個具體研發(fā)項目的支持。”

由 23 個歐洲核子研究中心成員國提名的著名國際專家組成的最近成立的咨詢委員會對今天發(fā)布的路線圖做出了貢獻(xiàn)。

“路線圖建立在歐洲核子研究中心已經(jīng)在進(jìn)行的高質(zhì)量研究項目的基礎(chǔ)上，通過頂級合作，推進(jìn)探索量子信息科學(xué)和技術(shù)在高能物理學(xué)方面的潛力的愿景和具體步驟。”歐洲核子研究中心 QTI 咨詢委員會聯(lián)合主席Kerstin Borras 和 Yasser Omar在董事會成員一致通過的聲明中表示，“歐洲核子研究中心能夠在量子技術(shù)在科學(xué)中作用的跨學(xué)科討論中發(fā)揮關(guān)鍵作用，以推進(jìn)用例和使能技術(shù)的開發(fā)，促進(jìn)共同發(fā)展，以及成為量子技術(shù)的重要早期采用者。咨詢委員會的成員將在各自國家促進(jìn)量子技術(shù)與國家高能物理界之間的合作，而CERN 及其路線圖是發(fā)展富有成效的交叉施肥的非常重要的論壇和工具。”

委員會將與CERN QTI管理團(tuán)隊合作，指導(dǎo)各項活動，并同與量子技術(shù)相關(guān)的國家和國際倡議創(chuàng)造盡可能多的協(xié)同效應(yīng)。

CERN QTI成立一年依賴， 已經(jīng)建立了合作和項目，以探索量子技術(shù)如何在四個主要量子研究領(lǐng)域為高能物理學(xué)及其他領(lǐng)域帶來最大益處。這四個領(lǐng)域包括：量子計算和算法；量子理論與模擬；量子傳感、計量和材料；以及量子通信和網(wǎng)絡(luò)。

目前的項目涵蓋多個研究課題和目標(biāo)應(yīng)用，例如用于軌跡重建的量子圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、用于粒子分類的量子支持向量機(jī)、用于超越標(biāo)準(zhǔn)模型搜索的量子異常檢測、用于物理模擬的量子生成對抗網(wǎng)絡(luò)、用于未來的探測器的新傳感器和材料，以及用于分布式數(shù)據(jù)分析的安全量子密鑰分發(fā)協(xié)議。

教育和培訓(xùn)也是 CERN QTI 的核心。在首個量子計算在線課程取得成功的基礎(chǔ)上，CERN QTI 將擴(kuò)展其學(xué)術(shù)界和行業(yè)的培訓(xùn)計劃，以加快培養(yǎng)新一代科學(xué)家（從高中生到資深研究人員）在各種研發(fā)和工程活動中的能力。

“CERN 多年來一直在科學(xué)研究方面表現(xiàn)出色，促進(jìn)了計算技術(shù)的巨大創(chuàng)新。現(xiàn)今， CERN 憑借其獨(dú)特的專業(yè)知識和強(qiáng)大的協(xié)作能力，在促進(jìn)歐洲高能物理界及其他地區(qū)的量子發(fā)展方面處于獨(dú)特的地位，”CERN 量子技術(shù)計劃協(xié)調(diào)員Alberto Di Meglio總結(jié)道。

據(jù)悉，CERN QTI路線圖定義并指導(dǎo)該計劃在前三年的活動，并未持續(xù)的中長期的研發(fā)和合作計劃奠定基礎(chǔ)。該戰(zhàn)略基于四個最高目標(biāo)：

T1 - 科技發(fā)展和能力建設(shè)

量子技術(shù)是一個相對較新的研究和開發(fā)領(lǐng)域，具有支持CERN 和HEP社區(qū)基礎(chǔ)研究的潛力。為了定義和實現(xiàn)這種潛力，將建立一個重點(diǎn)研發(fā)項目計劃，以確定隨著時間的推移可以實現(xiàn)量子優(yōu)勢，量化對HEP 研究的預(yù)期影響，并強(qiáng)調(diào)CERN和HEP科學(xué)知識和技術(shù)需要在哪里與國際社會合作以進(jìn)一步發(fā)展。

T2 - 共同開發(fā)

量子技術(shù)是歐洲核子研究中心成員國及其他國家科學(xué)、工業(yè)和社會議程中的一項戰(zhàn)略資產(chǎn)。在開發(fā)新的高效技術(shù)以及能力和知識的增長方面的創(chuàng)新和競爭力是一個關(guān)鍵目標(biāo)。使能技術(shù)的設(shè)計、開發(fā)和利用是未來創(chuàng)新的基本組成部分。

同時，CERN 將與學(xué)術(shù)和工業(yè)合作伙伴密切合作，利用其在應(yīng)用量子算法、量子狀態(tài)傳感器、低溫、電子、光學(xué)設(shè)備和光子源以及計算網(wǎng)絡(luò)等獨(dú)特領(lǐng)域的知識和技術(shù)，進(jìn)一步開發(fā)此類技術(shù)并實現(xiàn)知識從研究到工業(yè)的有效過渡。

T3 - 社區(qū)建設(shè)

量子技術(shù)研究是一個多學(xué)科領(lǐng)域，計算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程、應(yīng)用專家須相互交流并密切合作，以實現(xiàn)創(chuàng)新。歐洲核子研究中心歷來在建立和支持不同社區(qū)的國際合作方面發(fā)揮著重要作用。

CERN QTI 將通過技術(shù)活動、教育機(jī)會、技術(shù)傳播、出版物等多種方式積極促進(jìn)合作和組織活動支持社區(qū)建設(shè)。

除此之外，CERN 將在HEP 內(nèi)部構(gòu)建量子技術(shù)社區(qū)方面發(fā)揮參考作用，但還提供與其他學(xué)科和應(yīng)用領(lǐng)域交流的機(jī)會。它將為成員國和成員國之間的合作提供一個中立的基礎(chǔ)，促進(jìn)開放的國際合作，以推動量子科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步。

T4 - 與國家和國際倡議和計劃的整合

盡管CERN 和 HEP 社區(qū)多年來一直將開發(fā)量子技術(shù)作為其基礎(chǔ)研究計劃的一部分，最近才關(guān)注到將量子技術(shù)作為提供更高效的計算設(shè)備、更靈敏的傳感器和探測器或更安全的通信基礎(chǔ)設(shè)施。大多數(shù)會員國和國際層面都存在許多倡議和供資計劃。CERN QTI 將與現(xiàn)有和未來的倡議密切合作，并使其活動與國際路線圖和目標(biāo)保持一致。這具有雙重目標(biāo)，即提供機(jī)會將CERN 和 HEP 目標(biāo)納入國際議程，并積極為促進(jìn)更廣泛的未來量子技術(shù)愿景的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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