© iStock mirror
Šajā ziņojumā ir izvērtēti pamatiniciatīvas kvantu pētniecības projektu veiksmīgie rezultāti un konkrēti sasniegumi un izvērtētas galvenās gūtās atziņas, sākoties pamatiniciatīvas nākamajam posmam.
Sākumposmā (2018.–2022. gadā) pamatiniciatīva atbalstīja 24 projektus kvantu komunikācijas, kvantu skaitļošanas, kvantu simulācijas, kvantu uztveršanas un metroloģijas jomā (četras galvenās kvantu pētniecības jomas) un kvantu fundamentālajā zinātnē. Finansējot gan pamatiniciatīvu, gan QuantERA, kas atbalsta kvantu pētniecību 31 Eiropas valstī, ES kopš 2016. gada finansēja Eiropas kvantu pētniecību ar vairāk nekā 175 miljoniem eiro.
Visi šie sasniegumi (un vēl daudzi citi) ir gūti, sadarbojoties 1654 zinātniekiem un 236 organizācijām, kas piedalās pamatiniciatīvā un kas ir publicējušas 1313 zinātniskus dokumentus (vēl 223, kas tiek pārskatīts). Tas skaidri parāda, ka pamatprojekti kopā ir nodrošinājuši savu atzīmi zinātnes pasaulē.
Izvēršanas posmā tika sperti arī nozīmīgi soļi virzībā uz pamatmērķa sasniegšanu, proti, kvantu pētniecību no laboratorijas nodot komerciālam pielietojumam. Ir dibināti 25 jaunuzņēmumi un iesniegti 105 patenti, no kuriem 64 jau ir piešķirti.
Ziņojumā aplūkotajās galvenajās prioritārajās jomās izvēlētie galvenie sasniegumi ir šādi:
- kvantu datošana: kvantu datorsistēmas ar globāli konkurētspējīgu veiktspēju: Forschungszentrum Jülich (Vācija) mērķis ir nodrošināt piekļuvi 100 kvbitu kvantu datoram, kura pamatā ir viena projekta rezultāti, un citā projektā tika ieviesta pirmā šāda veida 50 kvotu jonu sistēma, kurai nepieciešama ne vairāk enerģijas par vārīšanu; starp jaunuzņēmumiem ir aQt (Austrija) un Pasqal (Francija), kas jau piedāvā komerciālus kvantu datošanas risinājumus.
- kvantu komunikācija: divu kvantu procesoru savienošana, izmantojot starpposma mezglu, un vairāku atsevišķu kvantu procesoru kopīgas sapīšanās izveide, veidojot kvantu tīklu; EuroQCI ceļveža publicēšana, kvantu atslēgas izplatīšanas izmēģinājuma platformu (QKD) ieviešana — pirmais pakalpojums, ko sniedz EuroQCI; un sertificēšanai gatavas ierīces, piemēram, nejaušu kvantu skaita ģeneratorus.
- kvantu simulācija: pasaulē vispirms ir gūtas praktiskas kvantitātes priekšrocības attiecībā uz dažām zinātniskām problēmām, kas saistītas ar jaunu materiālu un vielas posmu izpēti; superdatošanasun datu centros Forschungszentrum Jülich un GENCI (Francija) tiek uzstādīti divi 100 kvantu analogi simulatori, kas ir pirmais solis Eiropas mēroga augstas veiktspējas datošanas un kvantu simulācijas hibrīdinfrastruktūras ieviešanā.
- kvantu sensors: izstrādāt dažus pasaules modernākos kvantu sensorus, izmantojot ultratīrus dimantus; hiperpolarizētas MRI demonstrēšana, kas varētu novest pie līdz pat 100,000 reižu precīzākas medicīniskās skenēšanas, ļaujot reāllaikā noteikt metaboliskos procesus molekulārā līmenī; 2022. gada novembrī jaunuzņēmums “Nvision” saņēma Komisijas Inovāciju radara balvu par sasniegumiem medicīnas attēlveidošanā.
- kvantu pamatzinātne: panākt ievērojamu progresu vairāku alternatīvu datošanas platformu izstrādē, tostarp kvantu skaitļošanā uz fotonikas bāzes.
Raugoties nākotnē, pamatiniciatīvai būs izšķiroša nozīme, lai sasniegtu mērķus, kas izklāstīti Komisijas paziņojumā “Digitālais kompass līdz 2030. gadam: Eiropas ceļam digitālajā desmitgadē”: līdz 2025. gadam ES vajadzētu būt pirmajam datoram ar kvantu paātrinājumu, kas bruģētu ceļu kvantu spēju avangardā līdz 2030. gadam. Pirmais no šiem mērķiem jau ir paredzēts: 2022. gada oktobrī tika paziņoti seši objekti, kuros būs izvietoti pirmie Eiropas kvantu datori, kas tiks integrēti Eiropas Augstas veiktspējas datošanas kopuzņēmuma superdatoros.
Turpmākie pasākumi
Pamatprogrammas “Apvārsnis Eiropa” ietvaros Komisija laikposmā no 2021. līdz 2027. gadam turpinās atbalstīt pamatiniciatīvu, piešķirot finansējumu vismaz 500 miljonu eiro apmērā. Stratēģiskās pētniecības un rūpniecības programmas (SRIA) atjaunināšana jau ir publicēta, nosakot augstākus mērķus katram no iniciatīvas četriem galvenajiem pīlāriem un ceļvedi to īstenošanai. Jau tiek īstenoti vairāki jauni projekti, kuru mērķis ir strādāt pie šo mērķu sasniegšanas, piemēram, kvantu datošanas un simulācijas platformas, kas izstrādātas pamatiniciatīvas pirmajos trīs darbības gados, kad tās strādā pie tā, lai gūtu praktiskas kvantu priekšrocības reālos apstākļos. Projekti arī veido pamatu Eiropas kvantu sakaru tīklam, kam būs izšķiroša nozīme EuroQCI — drošas kvantu sakaru infrastruktūras, kas aptvers visu ES, attīstībā.
Atjauninātajā SRIA ir arī pievērsta uzmanība turpmākai rūpniecības attīstībai un saiknes stiprināšanai ar citām ES iniciatīvām, kas attiecas uz kvantu tehnoloģijām: proti, EuroQCI, Eiropas Augstas veiktspējas datošanas kopuzņēmums (EuroHPC kopuzņēmums), kas jau iegādājas savus pirmos kvantu datorus, un Eiropas Mikroshēmu akts. Tas nodrošinās, ka inovatīvie lietojumi, kas izstrādāti, pamatojoties uz pamatiniciatīvu, veidos pamatu Eiropas kvantu ekosistēmai un palīdzēs Eiropai saglabāt savu vadošo pozīciju šajā pasaulē konkurētspējīgā jomā.
Fons — kvantitātes tehnoloģijas
ES finansētā Kvantu tehnoloģiju pamatiniciatīva ir 10 gadu, 1 miljards EUR, sadarbības ilgtermiņa pētniecības un inovācijas iniciatīva, kas tika uzsākta 2018. gadā. Tās pamatuzdevums ir nostiprināt Eiropas zinātnisko līderību un izcilību pētniecībā kvantu tehnoloģiju jomā, pārveidot šīs izcilības rezultātus produktos un lietojumos, kam būs liela ietekme uz ekonomiku un sabiedrību, un padarīt Eiropu par līderi rūpniecības vidē, saskaņojot publiskā finansējuma prioritātes ES, valstu un reģionālā līmenī. Pamatiniciatīva mobilizē visu kvantu pētniecības kopienu Eiropā, lai īstenotu stratēģisko pētniecības programmu.