© iStock mirror
Šioje ataskaitoje apžvelgiami sėkmingi pavyzdinės iniciatyvos kvantinių mokslinių tyrimų projektų rezultatai ir konkretūs pasiekimai, taip pat apžvelgiamos pagrindinės patirties, įgytos prasidėjus kitam pavyzdinės iniciatyvos etapui.
Plėtros etapu (2018–2022 m.) pagal pavyzdinę iniciatyvą buvo remiami 24 kvantinės komunikacijos, kvantinio skaičiavimo, kvantinio modeliavimo ir kvantinio jutiklio bei metrologijos projektai (keturios pagrindinės kvantinių mokslinių tyrimų sritys) ir fundamentinių kvantinių mokslų projektai. Finansuojant pavyzdinę iniciatyvą ir kvantinę Europos mokslinių tyrimų erdvę (QuantERA), kuri remia kvantinius mokslinius tyrimus 31 Europos šalyje, ES nuo 2016 m. finansavo Europos kvantinius mokslinius tyrimus ir skyrė daugiau kaip 175 mln. EUR.
Visi šie laimėjimai (ir dar daug kitų) yra 1654 mokslininkų ir 236 pavyzdinėje iniciatyvoje dalyvaujančių organizacijų, kurios paskelbė 1313 mokslinių dokumentų (dar 223 peržiūrimi), pastangų rezultatas. Tai aiškiai rodo, kad pavyzdiniai projektai kolektyviai pasižymėjo mokslo pasauliu.
Plėtros etape taip pat buvo žengti svarbūs žingsniai siekiant pagrindinio pavyzdinės iniciatyvos tikslo, t. y. kvantinius mokslinius tyrimus iš laboratorijos paversti komerciniais tikslais. Įsteigtos 25 pradedančiosios įmonės ir pateikti 105 patentai, 64 iš jų jau išduoti.
Į ataskaitą įtraukti šie pagrindiniai pasiekimai pavyzdinės iniciatyvos prioritetinėse srityse:
- kvantinė kompiuterija: pasauliniu mastu konkurencingos kvantinių kompiuterių sistemos: Forschungszentrum Jülich (Vokietija) siekia suteikti prieigą prie 100 kvantinių kompiuterių pastato, remiantis vieno projekto rezultatais, o pagal kitą projektą buvo sukurta pirmoji tokio tipo 50 kobitinių spąstų jonų sistema, kuriai reikia tik virintuvo virimo energijos; startuoliai apima aQt ( Austrija) ir Pasqal (Prancūzija), kurios abi jau siūlo komercinius kvantinės kompiuterijos sprendimus.
- kvantinė komunikacija: dviejų kvantinių procesorių prijungimas per tarpinį mazgą ir bendro įsipainiojimo tarp kelių atskirų kvantinių procesorių, sudarančių kvantinį tinklą, nustatymas; paskelbti EuroQCI veiksmų gaires, įdiegti testavimo stendus kvantinių raktų platinimui (QKD) – tai pirmoji paslauga, kurią teiks EuroQCI; ir sertifikavimui parengti prietaisai, pvz., kvantiniai atsitiktinių skaičių generatoriai.
- kvantinis modeliavimas: visų pirma pasaulyje tam tikros mokslinės problemos, susijusios su naujų medžiagų ir medžiagos etapų tyrimu, įgijo praktinės kvantinės naudos; Forschungszentrum Jülichir GENCI (Prancūzija) superkompiuterių ir duomenų centruose – tai pirmasis visos Europos hibridinės našiosios kompiuterijos ir kvantinio modeliavimo infrastruktūros diegimo etapas – įrengiami du 100 kvito analoginiai kvantiniai imitatoriai.
- kvantinis jutiklis: kai kurių pažangiausių pasaulyje kvantinių jutiklių, kuriuose naudojami ultragrynieji deimantai, kūrimas; hiperpoliarizuoto MRT demonstravimas, dėl kurio gali būti atlikta iki 100,000 kartų tikslesnių medicininių skenų, kad būtų galima realiuoju laiku aptikti metabolinius procesus molekuliniu lygmeniu; 2022 m. lapkričio mėn. startuolis „Nvision“ laimėjo Komisijos inovacijų radaro apdovanojimą už pažangą medicininio vizualizavimo srityje.
- fundamentinis kvantinis mokslas: daryti didelę pažangą kuriant kelias alternatyvias kompiuterijos platformas, įskaitant fotonika pagrįstą kvantinę kompiuteriją.
Žvelgiant į ateitį, pavyzdinė iniciatyva bus labai svarbi siekiant Komisijos komunikate „2030 m. skaitmeninės politikos kelrodis: Europos skaitmeninio dešimtmečio kelias“: iki 2025 m. ES turėtų turėti savo pirmąjį kompiuterį su kvantiniu greitinimu, kuris sudarytų sąlygas iki 2030 m. pirmauti kvantinių pajėgumų srityje. Pirmasis iš šių tikslų jau matomas: 2022 m. spalio mėn. buvo paskelbtos šešios vietos, kuriose bus įrengti pirmieji Europos kvantiniai kompiuteriai ir kurios bus integruotos į Europos našiosios kompiuterijos bendrosios įmonės superkompiuterius.
Tolesni veiksmai:
Pagal programą „Europos horizontas“ Komisija toliau rems pavyzdinę iniciatyvą 2021–2027 m. skirdama bent 500 mln. EUR finansavimą. Jau paskelbta atnaujinta strateginė mokslinių tyrimų ir pramonės darbotvarkė (SRIA), kurioje nustatyti griežtesni tikslai, susiję su kiekvienu iš keturių pagrindinių iniciatyvos ramsčių, ir veiksmų gairės, kaip juos paversti tikrove. Jau vykdoma keletas naujų projektų, kuriais siekiama šių tikslų, pavyzdžiui, suformuotos kvantinės kompiuterijos ir modeliavimo platformos, sukurtos per pirmuosius trejus pavyzdinės iniciatyvos veiklos metus, nes jomis siekiama praktinio kvantinio pranašumo sprendžiant realias problemas. Projektais taip pat padedamas pagrindas visos Europos kvantinės komunikacijos tinklui, kuris bus labai svarbus plėtojant EuroQCI – saugią kvantinę ryšių infrastruktūrą, kuri apims visą ES.
Atnaujintoje SRIA taip pat daug dėmesio skiriama būsimai pramonės plėtrai ir sąsajų su kitomis ES iniciatyvomis, apimančiomis kvantines technologijas, stiprinimui: būtent EuroQCI, Europos našiosios kompiuterijos bendroji įmonė (toliau –BĮ „EuroHPC“), kuri jau įsigyja savo pirmuosius kvantinius kompiuterius, ir Europos lustų aktas. Taip bus užtikrinta, kad novatoriškos taikomosios programos, sukurtos remiantis pavyzdiniais moksliniais tyrimais, sudarytų Europos kvantinės ekosistemos pagrindą ir padėtų Europai išlaikyti pirmaujančią poziciją šioje pasaulinėje konkurencinėje srityje.
Bendroji informacija – kvantinės technologijos
ES finansuojama bendradarbiavimo ir ilgalaikė mokslinių tyrimų ir inovacijų iniciatyva, pradėta 2018 m., yra 10 metų trukmės 1 mlrd. EUR vertės pavyzdinė iniciatyva. Jos misija – stiprinti Europos lyderystę mokslo srityje ir mokslinių tyrimų kompetenciją kvantinių technologijų srityje, paversti šios kompetencijos rezultatus produktais ir prietaikomis, darančiomis didelį ekonominį ir socialinį poveikį, ir, derinant viešojo finansavimo prioritetus ES, nacionaliniu ir regioniniu lygmenimis, paversti Europą pramonės srities lydere. Įgyvendinant šią pavyzdinę iniciatyvą sutelkiama visa kvantinių mokslinių tyrimų bendruomenė Europoje, kad būtų įgyvendinta strateginė mokslinių tyrimų darbotvarkė.