© iStock mirror
Tato zpráva hodnotí úspěšné výsledky a konkrétní úspěchy kvantových výzkumných projektů stěžejní iniciativy a hodnotí klíčové získané poznatky v souvislosti s další fází stěžejní iniciativy.
Ve své zahajovací fázi (2018–2022) stěžejní iniciativa podpořila 24 projektů v oblasti kvantové komunikace, kvantové výpočetní techniky, kvantové simulace a kvantového snímání a metrologie (čtyři hlavní oblasti kvantového výzkumu) a v základní kvantové vědě. Financováním stěžejní iniciativy i QuantERA, která podporuje kvantový výzkum ve 31 evropských zemích, financovala EU od roku 2016 evropský kvantový výzkum částkou více než 175 milionů EUR.
Všechny tyto úspěchy (a mnoho dalších)jsou výsledkem společného úsilí 1654 vědců a 236 organizací účastnících se stěžejní iniciativy, které zveřejnily 1313 vědeckých dokumentů (z nichž bylo dalších 223 předmětem přezkumu). To jasně ukazuje, že stěžejní projekty se společně staly ve vědeckém světě svou značkou.
Ve fázi rozšiřování byly rovněž učiněny významné kroky směrem k hlavnímu cíli stěžejní iniciativy, kterým je přivést kvantový výzkum z laboratoře do komerčního využití. Bylo založeno 25 začínajících společností a bylo podáno 105 patentů, z nichž 64 již bylo uděleno.
Mezi vybrané klíčové úspěchy v prioritních oblastech stěžejní iniciativy, jimiž se zpráva zabývá, patří:
- kvantová výpočetní technika: kvantové počítačové systémy s celosvětově konkurenceschopnou výkonností: Cílem společnosti Forschungszentrum Jülich (Německo) je poskytnout na základě výsledků jednoho projektu přístup k kvantové počítači o 100 kvantových hodnotách a jiný projekt realizoval první systém 50 kvadratických iontů svého druhu, který nevyžaduje více energie než vaření komína; mezi začínající podniky patří aQt (Rakousko) a Pasqal (Francie), které již nabízejí komerční řešení v oblasti kvantové výpočetní techniky.
- kvantová komunikace: spojení dvou kvantových procesorů prostřednictvím mezilehlého uzlu a vytvoření společného propojení mezi několika samostatnými kvantovými procesory, které tvoří kvantovou síť; zveřejnění plánu pro EuroQCI, zavedení testovacích zařízení pro distribuci kvantového klíče (QKD), což je první služba, kterou má EuroQCI poskytovat; a zařízení připravená k certifikaci, jako jsou kvantové generátory náhodných čísel.
- kvantová simulace: na prvním světě bylo dosaženo praktické kvantové výhody v některých vědeckých problémech zahrnujících studium nových materiálů a jednotlivých fází; v superpočítačovýcha datových centrech ve Forschungszentrum Jülich a GENCI (Francie) jsou nainstalovány dva kvantové kvantové simulátory o 100 kvantových hodnotách, což je první krok v zavádění celoevropské hybridní vysoce výkonné výpočetní infrastruktury a infrastruktury pro kvantovou simulaci.
- kvantové snímání: vývoj některých nejpokročilejších kvantových senzorů na světě využívajících ultračisté diamanty; demonstrace hyperpolarizované magnetické rezonance, která by mohla vést až 100,000krát k přesnějším lékařským skenům, což by umožnilo odhalit metabolické procesy na molekulární úrovni v reálném čase; v listopadu 2022 získala startup Nvision cenu Komise pro inovační radary za pokrok v lékařském zobrazování
- základní kvantová věda: dosažení významného pokroku na cestě k rozvoji několika alternativních počítačových platforem, včetně kvantové výpočetní techniky založené na fotonikě.
Pokud jde o budoucnost, stěžejní iniciativa bude mít klíčový význam pro dosažení cílů stanovených ve sdělení Komise „Digitální kompas 2030: Evropské pojetí digitální dekády“: do roku 2025 by EU měla mít svůj první počítač s kvantovým zrychlením, který připraví půdu pro to, aby se do roku 2030 dostala na špičkovou úroveň kvantových kapacit. První z těchto cílů je již na dohled: v říjnu 2022 bylo oznámeno šest lokalit, v nichž budou umístěny první kvantové počítače v Evropě, které mají být začleněny do superpočítačů evropského společného podniku pro vysoce výkonnou výpočetní techniku.
Další kroky
V rámci programu Horizont Evropa bude Komise v období 2021–2027 i nadále podporovat stěžejní iniciativu financováním ve výši nejméně 500 milionů EUR. Již byla zveřejněna aktualizace strategického programu výzkumu a průmyslu (SRIA) s posílenými cíli pro každý ze čtyř klíčových pilířů iniciativy a plánem pro jejich realizaci. Řada nových projektů již probíhá s cílem usilovat o dosažení těchto cílů – například dozrávání platforem pro kvantovou výpočetní techniku a simulaci vyvinutých v prvních třech letech činnosti stěžejní iniciativy, neboť usilují o dosažení praktické kvantové výhody pro problémy reálného světa. Projekty rovněž pokládají základy celoevropské kvantové komunikační sítě, která bude mít zásadní význam pro rozvoj sítě EuroQCI, bezpečné kvantové komunikační infrastruktury, která bude pokrývat celou EU.
Aktualizované SRIA rovněž zahrnuje zaměření na budoucí průmyslový rozvoj a na posílení vazeb s dalšími iniciativami EU, které se týkají kvantových technologií: konkrétně EuroQCI, evropský společný podnik pro vysoce výkonnou výpočetní techniku (dále jen„společný podnik EuroHPC“), který již pořizuje své první kvantové počítače, a evropský akt o čipech. Tím se zajistí, že inovativní aplikace vyvinuté na základě stěžejního výzkumu budou tvořit základ evropského kvantového ekosystému a pomohou Evropě udržet si vedoucí postavení v této celosvětově konkurenceschopné oblasti.
Základní informace – Množstevní technologie
Stěžejní iniciativa pro kvantové technologie financovaná z prostředků EU je desetiletá dlouhodobá iniciativa v oblasti výzkumu a inovací založená na spolupráci, která byla zahájena v roce 2018. Jeho posláním je upevnit vedoucí postavení Evropy v oblasti vědy a špičkovou úroveň výzkumu v oblasti kvantových technologií, přeměnit její plody na produkty a aplikace, které budou mít významný hospodářský a společenský dopad, a postavit Evropu do čela průmyslového prostředí sladěním priorit veřejného financování na úrovni EU, na vnitrostátní a regionální úrovni. Stěžejní iniciativa mobilizuje celou kvantovou výzkumnou obec v Evropě k provádění jejího strategického plánu výzkumu.