Kvante

I de kommende år vil kvanteteknologier gøre det muligt at gøre ting, der simpelthen ikke kan gøres i dag. Med kvanteteknologi vil vi være i stand til at se langt under jorden eller under havet og udføre komplekse beregningsopgaver, som modellering af biomolekylære og kemiske reaktioner, som de mest kraftfulde supercomputere i øjeblikket ikke kan klare. Quantum vil hjælpe os med at sende følsomme oplysninger sikkert til hvor som helst, og diagnosticere sygdomme hurtigere og mere præcist ved at kigge inde i cellerne.

I den første kvanterevolution i begyndelsen af det 20. århundrede lærte forskerne at forstå og anvende kvantemekanikkens egenskaber – samspillet mellem molekyler, atomer og endnu mindre partikler som fotoner og elektroner. Dette tillod dem i sidste ende at skabe transistorer, lasere og mikroprocessorer: grundlæggende teknologier til computere, telekommunikation, satellitnavigation, smartphones, moderne medicinsk diagnostik og meget mere.

Nu er den anden kvanterevolution i gang. Forskere kan opdage og manipulere individuelle partikler og deres fysiske egenskaber og interaktioner og bygge nye teknologier og systemer, der gør brug af egenskaberne ved den underliggende kvantemekanik. Denne udvikling har ført til store tekniske fremskridt på mange forskellige områder, herunder kvantedatabehandling, sensorer, simuleringer, kryptografi og telekommunikation. 

En hel generation af nye teknologier med potentiale for vidtrækkende økonomiske og samfundsmæssige virkninger er begyndt at dukke op på de vigtigste kvanteanvendelsesområder: kvantedatabehandling og -simulering, kvantekommunikation og kvantemåling og -metrologi. Nogle er allerede under udvikling, mens mange andre vil blive udviklet i de kommende år. Kvantepotentialet er enormt, og alle større regioner i verden investerer kraftigt i dette meget strategiske område. EU's strategi for det digitale årti sigter derfor mod, at Europa får sin første supercomputer med kvanteacceleration senest i 2025, hvilket baner vejen for at være på forkant med kvantekapaciteten senest i 2030. Forordningen om europæiske mikrochips omfatter også foranstaltninger til fremme af billig fremstilling af kvantechips i store mængder i EU, så de kan drive en lang række innovative kvanteudstyr.

Den 5. december 2023 lancerede det spanske formandskab for Rådet for Den Europæiske Union ⁇ en erklæring ⁇ om, at EU's medlemsstater undertegner for at tilkendegive, at de anerkender kvanteteknologiernes strategiske betydning for EU's videnskabelige og industrielle konkurrenceevne og forpligter sig til at samarbejde om udviklingen af et kvanteteknologisk økosystem i verdensklasse i hele Europa med det endelige mål at gøre Europa til verdens "kvantedal", den førende region på verdensplan for kvanteekspertise og innovation.

Quantum Technologies-flagskibet

Europa har en lang tradition for ekspertise inden for kvanteforskning. Det er nu afgørende at udvikle et solidt industrielt grundlag, der bygger på denne tradition. Uden en koordineret forsknings- og finansieringsindsats på europæisk plan risikerer Europa at sakke agterud i forhold til sine globale konkurrenter.

For at imødegå denne udfordring blev ⁇ Quantum Technologies Flagship ⁇ lanceret i 2018. Det er et omfattende, langsigtet forskningsinitiativ med et budget på 1 mia. EUR finansieret af EU, der samler forskningsinstitutioner, erhvervslivet og offentlige finansieringskilder og konsoliderer og udvider Europas videnskabelige lederskab og ekspertise på dette område.

Kvantedatabehandling

Som en del af fællesforetagendet for europæisk højtydende databehandling (EuroHPC JU) planlægger Kommissionen nu at bygge avancerede pilotkvantecomputere. Disse computere vil fungere som acceleratorer, der er forbundet med ⁇ fællesforetagendets supercomputere ⁇, og danne "hybride" maskiner, der blander det bedste fra kvanteteknologi og klassisk databehandlingsteknologi.

I oktober 2022 bebudede EuroHPC-fællesforetagendet ⁇ udvælgelsen af seks lokaliteter ⁇ i hele EU til at huse de første europæiske kvantecomputere, som vil blive integreret i EuroHPC-supercomputere. Disse nyerhvervede kvantecomputere vil være baseret på den nyeste europæiske teknologi og vil blive placeret i ⁇ Tjekkiet, Tyskland, Spanien, Frankrig, Italien, ⁇ og ⁇ Polen ⁇ . Investeringen beløber sig til i alt 100 mio. EUR, hvoraf 50 % kommer fra EU og 50 % fra 17 af de deltagende lande i fællesforetagendet EuroHPC.

Dette vil være det første skridt hen imod etableringen af en europæisk kvantedatabehandlingsinfrastruktur, som vil være tilgængelig for europæiske brugere fra videnskab og industri via skyen på et ikkekommercielt grundlag. Denne infrastruktur vil være dedikeret til at fremskynde skabelsen af ny viden og løsninger på globale samfundsmæssige udfordringer. Takket være sin massive computerkapacitet vil den løse komplekse simulerings- og optimeringsproblemer, især inden for materialeudvikling, lægemiddelopdagelse, vejrudsigter, transport og andre virkelige problemer af stor betydning for industrien og samfundet. 

Det europæiske initiativ vedrørende kvantekommunikationsinfrastruktur (EuroQCI)

Siden juni 2019 har alle 27 EU-medlemsstater undertegnet EuroQCI-erklæringen og er blevet enige om sammen med Kommissionen og med støtte fra Den Europæiske Rumorganisation at arbejde hen imod udviklingen af en kvantekommunikationsinfrastruktur, der dækker hele EU (EuroQCI). 

⁇ ⁇ Læs mere om EuroQCI ⁇ ⁇

Kvantemåling

På flere områder er kvantesensorer allerede i stand til at tilbyde stærkt forbedret ydeevne og nøjagtighed sammenlignet med deres klassiske ækvivalenter. Kommissionen investerer i paneuropæiske kvantemålingsinfrastrukturer, der vil forbinde disse sensorer og udnytte deres potentiale, herunder et netværk af kvantegravimetre, både faste og monteret på transportører i bevægelse såsom droner eller skibe, der vil overvåge underjordiske og undersøiske ressourcer og vulkansk aktivitet, udføre jordobservationsopgaver og meget mere. Dette netværk vil blive forbundet med en planlagt europæisk rumgravimetriinfrastruktur, der gør det muligt at foretage endnu mere præcise målinger med støtte fra rumbaserede teknologier.