© iStock mirror
U ovom se izvješću razmatraju uspješni rezultati i konkretna postignuća vodećih istraživačkih projekata u području kvantnih istraživanja te se razmatraju ključna stečena iskustva nakon što sljedeća faza vodeće inicijative bude u tijeku.
U fazi povećanja (2018. – 2022.) u okviru vodeće inicijative pružena je potpora za 24 projekta u području kvantne komunikacije, kvantnog računalstva, kvantne simulacije te kvantnog istraživanja i mjeriteljstva (četiri glavna područja kvantnog istraživanja) i osnovne kvantne znanosti. Financiranjem vodeće inicijative i QuantERA-e, kojom se podupiru kvantna istraživanja u 31 europskoj zemlji, EU je od 2016. financirao europska kvantna istraživanja s više od 175 milijuna EUR.
Sva ta postignuća (i još mnogo toga)rezultat su zajedničkih napora 1654 znanstvenika i 236 organizacija koje su sudjelovale u vodećoj inicijativi, a objavile su 1313 znanstvenih radova (uz još 223 znanstvena djela koja se preispituju). To jasno pokazuje da su vodeći projekti zajedno napredovali u znanstvenom svijetu.
U fazi povećanja također su poduzeti važni koraci prema ostvarenju glavnog cilja vodećeg projekta, a to je kvantna istraživanja iz laboratorija u komercijalne svrhe. Osnovano je 25 novoosnovanih poduzeća i podneseno je 105 patenata, od kojih je 64 već odobreno.
Odabrana ključna postignuća u fokusnim područjima vodeće inicijative obuhvaćena izvješćem uključuju:
- kvantno računalstvo: kvantni računalni sustavi globalno konkurentnih performansi: Forschungszentrum Jülich (Njemačka) ima za cilj omogućiti pristup zgradi kvantnog računala od 100 kvantnih računala na temelju rezultata jednog projekta, a u okviru drugog projekta razvijen je prvi zaklopljeni ionski sustav svoje vrste 50-qubit koji ne zahtijeva više energije od vrelišta; novoosnovana poduzeća uključuju aQt ( Austrija) i Pasqal (Francuska), od kojih oba već nude komercijalna rješenja kvantnog računalstva.
- kvantna komunikacija: povezivanje dvaju kvantnih procesora preko prijelaznog čvora i uspostava zajedničkog zapletanja između više samostalnih kvantnih procesora, čime se stvara kvantna mreža; objava plana za EuroQCI, uvođenje testnih platformi za distribuciju kvantnih ključeva (QKD), prve usluge koju će pružati EuroQCI; i uređaji spremni za certifikaciju, kao što su generatori kvantnog slučajnog broja.
- kvantna simulacija: u svijetu je, kao prvo, postignuta praktična kvantna prednost u određenim znanstvenim problemima koji uključuju proučavanje novih materijala i faza; u superračunalnim i podatkovnim centrima u Forschungszentrumu Jülichu i GENCI-ju (Francuska) postavljaju se dva analogna kvantna simulatora 100 -qubit, što je prvi korak u uvođenju paneuropske hibridne infrastrukture za računalstvo visokih performansi i kvantnu simulaciju.
- kvantna detekcija: razvoj nekih od najnaprednijih kvantnih senzora na svijetu s pomoću ultračistih dijamanata; demonstracija hiperpolariziranog magnetskog rezonancije, što bi moglo dovesti do do 100,000 puta točnijih medicinskih skeniranja, čime bi se omogućilo otkrivanje metaboličkih procesa na molekularnoj razini u stvarnom vremenu; u studenome 2022. novoosnovano poduzeće Nvision osvojilo je Komisijinu nagradu za inovacije Radar za napredak u medicinskom snimanju
- osnovna kvantna znanost: ostvarivanje znatnog napretka prema razvoju nekoliko alternativnih računalnih platformi, uključujući fotoničko kvantno računalstvo.
Kad je riječ o budućnosti, vodeća inicijativa bit će ključna za postizanje ciljeva utvrđenih u Komunikaciji Komisije „Digitalni kompas 2030.: Europski pristup za digitalno desetljeće”: EU bi do 2025. trebao imati svoje prvo računalo s kvantnim ubrzanjem, čime bi se otvorio put najnaprednijim kvantnim kapacitetima do 2030. Prvi od tih ciljeva već se vidi: u listopadu 2022. najavljeno je šest lokacija na kojima će se nalaziti prva kvantna računala u Europi koja će se integrirati u superračunala Zajedničkog poduzeća za europsko računalstvo visokih performansi.
Sljedeći koraci
U okviru programa Obzor Europa Komisija će nastaviti podupirati vodeću inicijativu u razdoblju 2021. – 2027. financiranjem u iznosu od najmanje 500 milijuna EUR. Ažurirani strateški plan za istraživanje i industriju (SRIA) već je objavljen, s poboljšanim ciljevima za svaki od četiriju ključnih stupova inicijative i planom za njihovo ostvarenje. Već je u tijeku niz novih projekata čiji je cilj rad na ostvarenju tih ciljeva, na primjer, razvoj kvantnog računalstva i simulacijskih platformi razvijenih u prve tri godine aktivnosti vodećeg projekta u cilju postizanja praktične kvantne prednosti za stvarne probleme. Projektima se postavljaju i temelji za paneuropsku kvantnu komunikacijsku mrežu koja će biti ključna za razvoj EuroQCI -ja, sigurne kvantne komunikacijske infrastrukture koja će obuhvaćati cijeli EU.
Ažurirana SRIA-a uključuje i usmjerenost na budući industrijski razvoj i jačanje veza s drugim inicijativama EU-a koje obuhvaćaju kvantne tehnologije: konkretno, Europsko zajedničko poduzeće za računalstvo visokih performansi (EuroQCI), Europsko zajedničko poduzeće za računalstvo visokih performansi (EuroHPC), koje već nabavlja svoja prva kvantna računala, i Europski akt o čipovima. Time će se osigurati da inovativne aplikacije razvijene na temelju vodećih istraživanja budu temelj europskog kvantnog ekosustava i pomoći Europi da zadrži svoj vodeći položaj u tom globalno konkurentnom području.
Kontekst – Kvantne tehnologije
Vodeća inicijativa u području kvantne tehnologije koju financira EU desetogodišnja je inicijativa za suradnju, dugoročna istraživanja i inovacije u vrijednosti od 1 milijarde EUR koja je pokrenuta 2018. Njegova je misija učvrstiti europsko znanstveno vodstvo i istraživačku izvrsnost u području kvantnih tehnologija, pretvoriti plodove te izvrsnosti u proizvode i primjene koji će imati velik gospodarski i društveni učinak te pozicionirati Europu kao predvodnik u industrijskom okruženju usklađivanjem prioriteta javnog financiranja na razini EU-a te na nacionalnoj i regionalnoj razini. Vodeća inicijativa mobilizira cijelu kvantnu istraživačku zajednicu u Europi kako bi provela svoj strateški istraživački program.