Quantum

I de kommende år vil kvanteteknologier gøre det muligt at gøre ting, der simpelthen ikke kan gøres i dag. Med kvante, vil vi være i stand til at se langt under jorden eller under havet og udføre komplekse beregningsmæssige opgaver, som modellering biomolekylære og kemiske reaktioner, som de mest magtfulde 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. Med andre ord vil kvante løse problemer, der ville tage selv dagens hurtigste computere hundredvis af dage, hvis ikke år.

I den første kvanterevolution i begyndelsen af ​​det tyvende 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 registrere og manipulere individuelle partikler og deres fysiske egenskaber og interaktioner og opbygge 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 begynder 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 på dette meget strategiske område. EU's strategi for det digitale årti sigter derfor mod, at Europa får sin første supercomputer med kvanteacceleration inden 2025, hvilket baner vejen for at være på forkant med kvantekapaciteten senest i 2030. Forordningen om europæiske mikrochips indeholder også foranstaltninger til fremme af lavpris- og højvolumenproduktion af kvantechips i EU, så de kan forsyne en lang række innovative kvanteenheder.

Den 5. december 2023 lancerede det spanske formandskab for Rådet for Den Europæiske Union en erklæring om, at EU's medlemsstater undertegner en erklæring om, at de anerkender kvanteteknologiers 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 "kvantumdal", som er den førende region på verdensplan for kvanteekspertise og innovation.

Hoteller i nærheden af The Quantum Technologies Flagship

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 bagud 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, der konsoliderer og udvider europæisk videnskabelig lederskab og ekspertise på dette område.

Kvantedatabehandling

Som en del af fællesforetagendet for europæisk højtydende databehandling (fællesforetagendet EuroHPC) planlægger Kommissionen nu at bygge avancerede kvantecomputere. Disse computere vil fungere som acceleratorer, der er forbundet med fællesforetagendets supercomputere, og danne "hybride" maskiner, der blander det bedste af kvante- og klassiske databehandlingsteknologier.

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

Dette vil være det første skridt i retning af etablering af en europæisk kvantecomputerinfrastruktur, som vil være tilgængelig for europæiske brugere fra videnskab og industri via cloud på et ikkekommercielt grundlag. Denne infrastruktur vil blive dedikeret til at fremskynde skabelsen af ny viden og løsninger på globale samfundsmæssige udfordringer. Takket være sin massive computerkapacitet vil det 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 kvantekommunikationsinfrastruktur (EuroQCI)

Siden juni 2019 har alle 27 EU-medlemsstater undertegnet EuroQCI -erklæringen, hvori de er enige om at samarbejde med Kommissionen og med støtte fra Den Europæiske Rumorganisation om at udvikle en kvantekommunikationsinfrastruktur, der dækker hele EU (EuroQCI). 

Læs mere om EuroQCI

Kvantemåling

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