© iStock mirror
V tejto správe sa skúmajú úspešné výsledky a konkrétne výsledky kvantových výskumných projektov hlavných iniciatív a sumarizujú sa kľúčové získané poznatky v rámci ďalšej fázy hlavnej iniciatívy.
Počas fázy rozširovania (2018 – 2022) sa v rámci hlavnej iniciatívy podporilo 24 projektov v oblasti kvantovej komunikácie, kvantového výpočtu, kvantovej simulácie a kvantového snímania a metrológie (štyri hlavné oblasti kvantového výskumu) a v základnej kvantovej vede. Pri financovaní hlavnej iniciatívy a QuantERA, ktoré podporujú kvantový výskum v 31 európskych krajinách, financovala EÚ od roku 2016 európsky kvantový výskum vo výške viac ako 175 miliónov EUR.
Všetky tieto úspechy (a mnohé ďalšie okrem) sú výsledkom spoločného úsilia 1654 vedcov a 236 organizácií zapojených do hlavnej iniciatívy, ktoré uverejnili 1313 vedeckých dokumentov (s ďalšími 223 vedeckými dokumentmi). Z toho jasne vyplýva, že hlavné projekty spoločne vyznačovali svoju hodnotu vo vedeckom svete.
V počiatočnej fáze sa takisto podnikli významné kroky smerom k hlavnému cieľu hlavnej iniciatívy, ktorým je zabezpečiť kvantový výskum z laboratória na komerčné použitie. Bolo založených 25 začínajúcich spoločností a bolo podaných 105 patentov, pričom 64 z nich už bolo udelených.
Medzi vybrané kľúčové úspechy v hlavných oblastiach zamerania, na ktoré sa vzťahuje správa, patria:
- kvantová výpočtová technika: kvantové počítačové systémy s celosvetovo konkurencieschopnou výkonnosťou: Cieľom Forschungszentrum Jülich (Nemecko) je poskytnúť prístup k budove 100 kvantového počítača na základe výsledkov jedného projektu a v rámci ďalšieho projektu sa zrealizoval prvostupňový 50-kvótový iónový systém, ktorý si nevyžaduje viac energie ako varenie kanvice; medzi startupy patria aQt (Rakúsko) a Pasqal (Francúzsko), ktoré už ponúkajú komerčné kvantové počítačové riešenia.
- kvantová komunikácia: pripojenie dvoch kvantových procesorov cez medziuzl a vytvorenie spoločného zamotania medzi viacerými samostatnými kvantovými procesormi, ktoré tvoria kvantovú sieť; uverejnenie plánu pre EuroQCI, zavedenie testovacích zariadení na distribúciu kvantových kľúčov (QKD), čo je prvá služba, ktorú má EuroQCI poskytovať; a zariadenia pripravené na certifikáciu, ako sú generátory kvantových náhodných čísel.
- kvantová simulácia: vo svete sa v niektorých vedeckých problémoch, ktoré zahŕňajú štúdium nových materiálov a fáz hmoty, dosiahla praktická kvantová výhoda; v supervýpočtovýcha dátových centrách Forschungszentrum Jülich a GENCI (Francúzsko), čo je prvý krok v zavádzaní celoeurópskej hybridnej vysokovýkonnej výpočtovej a kvantovej simulácie, sa inštalujú dva kvantové simulátory so 100 -kvity.
- kvantové snímanie: vývoj niektorých najpokročilejších kvantových snímačov na svete s použitím ultračistých diamantov; demonštrácia hyperpolarizovanej MRI, ktorá by mohla viesť až k 100,000-krát presnejším lekárskym skenerom, čo by umožnilo zistenie metabolických procesov na molekulárnej úrovni v reálnom čase; v novembri 2022 získal startup Nvision Cenu inovačného radaru Komisie za jej pokrok v oblasti lekárskeho zobrazovania.
- základná kvantová veda: dosiahnutie významného pokroku vo vývoji viacerých alternatívnych počítačových platforiem vrátane kvantovej výpočtovej techniky založenej na fotonike.
Pokiaľ ide o budúcnosť, hlavná iniciatíva bude kľúčom k dosiahnutiu cieľov stanovených v oznámení Komisie „Digitálny kompas do roku 2030: digitálne desaťročie na európsky spôsob: do roku 2025 by EÚ mala mať svoj prvý počítač s kvantovým zrýchlením, čím by sa pripravila pôda na to, aby bola do roku 2030 na vrchole kvantových spôsobilostí. Prvý z týchto cieľov je už na dohľad: v októbri 2022 bolo oznámených šesť lokalít, v ktorých sa budú nachádzať prvé kvantové počítače Európy, ktoré sa majú začleniť do superpočítačov spoločného podniku pre európsku vysokovýkonnú výpočtovú techniku.
Ďalšie kroky
V rámci programu Horizont Európa bude Komisia v období 2021 – 2027 naďalej podporovať hlavnú iniciatívu financovaním vo výške najmenej 500 miliónov EUR. Už bola uverejnená aktualizácia strategického programu výskumu a priemyslu (SRIA) s posilnenými cieľmi pre každý zo štyroch kľúčových pilierov iniciatívy a plánom na ich realizáciu. V súčasnosti sa už realizuje niekoľko nových projektov, ktorých cieľom je pracovať na dosiahnutí týchto cieľov – napríklad zdokonaľovanie kvantových výpočtových a simulačných platforiem vyvinutých v prvých troch rokoch činnosti hlavnej iniciatívy, keďže sa usilujú o dosiahnutie praktickej kvantovej výhody pre reálne problémy. Projekty tiež kladú základy celoeurópskej kvantovej komunikačnej siete, ktorá bude mať zásadný význam pre rozvoj zabezpečenej kvantovej komunikačnej infraštruktúry EuroQCI, ktorá bude zahŕňať celú EÚ.
Aktualizované SRIA zahŕňa aj zameranie na budúci priemyselný rozvoj a na posilnenie prepojení s inými iniciatívami EÚ, ktoré sa týkajú kvantových technológií: konkrétne EuroQCI, Európsky spoločný podnik vysokovýkonnej výpočtovej techniky (EuroHPC JU), ktorý už získava prvé kvantové počítače, a európsky akt o čipoch. Tým sa zabezpečí, že inovačné aplikácie vyvinuté na základe hlavného výskumu budú tvoriť základ európskeho kvantového ekosystému a pomôžu Európe udržať si vedúce postavenie v tejto globálnej konkurenčnej oblasti.
Kontext – kvantové technológie
Hlavná iniciatíva v oblasti kvantových technológií financovaná EÚ je 10-ročná, 1 miliarda EUR, kolaboratívna dlhodobá výskumná a inovačná iniciatíva, ktorá bola spustená v roku 2018. Jej poslaním je upevniť vedúce postavenie Európy v oblasti vedy a excelentnosť výskumu v oblasti kvantových technológií, premeniť výsledky tejto excelentnosti na produkty a aplikácie, ktoré budú mať významný hospodársky a spoločenský vplyv, a postaviť Európu do vedúcej pozície v priemyselnej oblasti zosúladením priorít verejného financovania na úrovni EÚ, vnútroštátnej a regionálnej úrovni. Hlavná iniciatíva mobilizuje celú kvantovú výskumnú komunitu v Európe, aby realizovala svoj strategický výskumný plán.