CERN QTI公布首個(gè)定義其中長(zhǎng)期量子研究的計(jì)劃路線圖

北京時(shí)間10月15日消息（余予）CERN 量子技術(shù)計(jì)劃 (CERN QTI) 日前公布首個(gè)定義其中長(zhǎng)期量子研究計(jì)劃的路線圖。路線圖詳細(xì)說(shuō)明了CERN QTI的目標(biāo)和戰(zhàn)略，概述了其管理結(jié)構(gòu)和國(guó)際顧問(wèn)委員會(huì)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(shí)和創(chuàng)新交流的活動(dòng)。

今天的信息和通信技術(shù)源于上個(gè)世紀(jì)量子力學(xué)的知識(shí)和發(fā)展。CERN QTI 將見(jiàn)證 CERN 社區(qū)在實(shí)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(jué)現(xiàn)象來(lái)構(gòu)建新型計(jì)算、通信、傳感和模擬設(shè)備。

“作為一個(gè)國(guó)際、開(kāi)放和中立的平臺(tái)，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(shì)，可以充當(dāng) CERN 成員國(guó)之間的“誠(chéng)實(shí)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(jì)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(gè)具體研發(fā)項(xiàng)目的支持。”

由 23 個(gè)歐洲核子研究中心成員國(guó)提名的著名國(guó)際專家組成的最近成立的咨詢委員會(huì)對(duì)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(xiàng)目的基礎(chǔ)上，通過(guò)頂級(jí)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(huì)聯(lián)合主席Kerstin Borras 和 Yasser Omar在董事會(huì)成員一致通過(guò)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(kāi)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(huì)的成員將在各自國(guó)家促進(jìn)量子技術(shù)與國(guó)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(huì)將與CERN QTI管理團(tuán)隊(duì)合作，指導(dǎo)各項(xiàng)活動(dòng)，并同與量子技術(shù)相關(guān)的國(guó)家和國(guó)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(xiàng)目，以探索量子技術(shù)如何在四個(gè)主要量子研究領(lǐng)域?yàn)楦吣芪锢韺W(xué)及其他領(lǐng)域帶來(lái)最大益處。這四個(gè)領(lǐng)域包括：量子計(jì)算和算法；量子理論與模擬；量子傳感、計(jì)量和材料；以及量子通信和網(wǎng)絡(luò)。

目前的項(xiàng)目涵蓋多個(gè)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(cè)、用于物理模擬的量子生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)、用于未來(lái)的探測(cè)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(gè)量子計(jì)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(jì)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(dòng)中的能力。

“CERN 多年來(lái)一直在科學(xué)研究方面表現(xiàn)出色，促進(jìn)了計(jì)算技術(shù)的巨大創(chuàng)新?，F(xiàn)今， CERN 憑借其獨(dú)特的專業(yè)知識(shí)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(jì)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(jì)劃在前三年的活動(dòng)，并未持續(xù)的中長(zhǎng)期的研發(fā)和合作計(jì)劃奠定基礎(chǔ)。該戰(zhàn)略基于四個(gè)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(gè)相對(duì)較新的研究和開(kāi)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(shí)現(xiàn)這種潛力，將建立一個(gè)重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目計(jì)劃，以確定隨著時(shí)間的推移可以實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)，量化對(duì)HEP 研究的預(yù)期影響，并強(qiáng)調(diào)CERN和HEP科學(xué)知識(shí)和技術(shù)需要在哪里與國(guó)際社會(huì)合作以進(jìn)一步發(fā)展。

T2 - 共同開(kāi)發(fā)

量子技術(shù)是歐洲核子研究中心成員國(guó)及其他國(guó)家科學(xué)、工業(yè)和社會(huì)議程中的一項(xiàng)戰(zhàn)略資產(chǎn)。在開(kāi)發(fā)新的高效技術(shù)以及能力和知識(shí)的增長(zhǎng)方面的創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力是一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。使能技術(shù)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和利用是未來(lái)創(chuàng)新的基本組成部分。

同時(shí)，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(jì)算網(wǎng)絡(luò)等獨(dú)特領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)此類技術(shù)并實(shí)現(xiàn)知識(shí)從研究到工業(yè)的有效過(guò)渡。

T3 - 社區(qū)建設(shè)

量子技術(shù)研究是一個(gè)多學(xué)科領(lǐng)域，計(jì)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(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。歐洲核子研究中心歷來(lái)在建立和支持不同社區(qū)的國(guó)際合作方面發(fā)揮著重要作用。

CERN QTI 將通過(guò)技術(shù)活動(dòng)、教育機(jī)會(huì)、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(dòng)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(huì)。它將為成員國(guó)和成員國(guó)之間的合作提供一個(gè)中立的基礎(chǔ)，促進(jìn)開(kāi)放的國(guó)際合作，以推動(dòng)量子科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步。

T4 - 與國(guó)家和國(guó)際倡議和計(jì)劃的整合

盡管CERN 和 HEP 社區(qū)多年來(lái)一直將開(kāi)發(fā)量子技術(shù)作為其基礎(chǔ)研究計(jì)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(jì)算設(shè)備、更靈敏的傳感器和探測(cè)器或更安全的通信基礎(chǔ)設(shè)施。大多數(shù)會(huì)員國(guó)和國(guó)際層面都存在許多倡議和供資計(jì)劃。CERN QTI 將與現(xiàn)有和未來(lái)的倡議密切合作，并使其活動(dòng)與國(guó)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(huì)將CERN 和 HEP 目標(biāo)納入國(guó)際議程，并積極為促進(jìn)更廣泛的未來(lái)量子技術(shù)愿景的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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