Quantum

Under de närmaste åren kommer kvantteknik att göra saker som helt enkelt inte kan göras idag. Med kvant kommer vi att kunna se långt under marken eller under havet och utföra komplexa beräkningsuppgifter, som modellering av biomolekylära och kemiska reaktioner, som de mest kraftfulla superdatorerna för närvarande inte kan hantera. Quantum kommer att hjälpa oss att skicka känslig information säkert till var som helst, och diagnostisera sjukdomar snabbare och mer exakt genom att titta inuti celler. Med andra ord, kvant kommer att lösa problem som skulle ta även dagens snabbaste datorer hundratals dagar, om inte år.

I den första kvantrevolutionen under tidigt 1900-tal lärde sig forskare att förstå och tillämpa kvantmekanikens egenskaper – samspelet mellan molekyler, atomer och till och med mindre partiklar som fotoner och elektroner. Detta gjorde det möjligt för dem att skapa transistorer, lasrar och mikroprocessorer: grundläggande teknik för datorer, telekommunikation, satellitnavigering, smartphones, modern medicinsk diagnostik och mycket mer.

Nu är den andra kvantrevolutionen på gång. Forskare kan upptäcka och manipulera enskilda partiklar och deras fysiska egenskaper och interaktioner, och bygga ny teknik och system som utnyttjar egenskaperna hos den underliggande kvantmekaniken. Denna utveckling har lett till stora tekniska framsteg inom många olika områden, inklusive kvantdatorteknik, sensorer, simuleringar, kryptografi och telekommunikation. 

En hel generation ny teknik med potential för långtgående ekonomiska och samhälleliga effekter börjar dyka upp inom de viktigaste kvantapplikationsområdena: kvantberäkning och simulering, kvantkommunikation och kvantavkänning och metrologi. Vissa är redan under utveckling, medan många andra kommer att utvecklas under de kommande åren. Kvantpotentialen är enorm, och alla större världsregioner investerar kraftigt på detta mycket strategiska område. EU:s strategi för det digitala decenniet syftar därför till att Europa ska ha sin första superdator med kvantacceleration fram till 2025, vilket banar väg för att vara i framkant av kvantkapaciteten senast 2030. Den europeiska halvledarlagen innehåller också åtgärder för att främja lågkostnads- och högvolymstillverkning av kvantchips i EU, så att de kan driva en hel rad innovativa kvantenheter.

Den 5 december 2023 inledde det spanska rådsordförandeskapet ett uttalande om att EU:s medlemsstater undertecknar för att ange att de erkänner kvantteknikens strategiska betydelse för EU:s vetenskapliga och industriella konkurrenskraft och åtar sig att samarbeta om utvecklingen av ett kvantteknikekosystem i världsklass i hela Europa, med det slutliga målet att göra Europa till ”kvantdalen” i världen, den ledande regionen globalt för kvantkompetens och innovation.

Quantum Technologies flaggskepp

Europa har en lång tradition av spetskompetens inom kvantforskning. Det är nu avgörande att utveckla en solid industriell bas som bygger på denna tradition. Utan samordnade forsknings- och finansieringsinsatser på europeisk nivå riskerar Europa att hamna efter sina globala konkurrenter.

För att möta denna utmaning lanserades Quantum Technologies Flagship 2018. Det är ett storskaligt, långsiktigt forskningsinitiativ med en budget på 1 miljard euro som finansieras av EU och som sammanför forskningsinstitutioner, industrin och offentliga finansiärer, som konsoliderar och utvidgar det europeiska vetenskapliga ledarskapet och spetskompetensen på detta område.

Kvantdatorer

Som en del av det gemensamma företaget för ett europeiskt högpresterande datorsystem (EuroHPC) planerar kommissionen nu att bygga toppmoderna kvantdatorer. Dessa datorer kommer att fungera som acceleratorer som är sammankopplade med det gemensamma företagets superdatorer och bildar hybridmaskiner som blandar det bästa av kvantteknik och klassisk datateknik.

I oktober 2022 tillkännagav det gemensamma företaget EuroHPC att sex platser i EU skulle väljas ut för att vara värd för de första europeiska kvantdatorerna, som kommer att integreras i EuroHPC-superdatorer. Dessa nyförvärvade kvantdatorer kommer att baseras på rent toppmodern europeisk teknik och kommer att finnas på platser i Tjeckien, Tyskland, Spanien, Frankrike, Italien och Polen. Investeringen uppgår till 100 miljoner euro, varav 50 % kommer från EU och 50 % från 17 av de deltagande länderna i det gemensamma företaget EuroHPC.

Detta kommer att vara det första steget mot utbyggnaden av en europeisk kvantdatorinfrastruktur, som kommer att vara tillgänglig för europeiska användare från vetenskap och industri via molnet på icke-kommersiell basis. Denna infrastruktur kommer att ägnas åt att påskynda skapandet av ny kunskap och nya lösningar på globala samhällsutmaningar. Tack vare sin enorma datorkapacitet kommer den att ta itu med komplexa simulerings- och optimeringsproblem, särskilt inom materialutveckling, läkemedelsupptäckt, väderprognoser, transport och andra verkliga problem av stor betydelse för industrin och samhället. 

Initiativet European Quantum Communication Infrastructure (EuroQCI)

Sedan juni 2019 har alla 27 EU-medlemsstater undertecknat EuroQCI-förklaringen och enats om att arbeta tillsammans med kommissionen och med stöd av Europeiska rymdorganisationen för att utveckla en kvantkommunikationsinfrastruktur som omfattar hela EU (EuroQCI). 

Läs mer om EuroQCI

Kvantanalys

Inom flera områden kan kvantsensorer redan erbjuda avsevärt förbättrad prestanda och noggrannhet jämfört med sina klassiska motsvarigheter. Kommissionen investerar i alleuropeisk kvantavkänningsinfrastruktur som kommer att koppla dessa sensorer och utnyttja deras potential, inklusive ett nätverk av kvantgravimetrar, både fasta och monterade på rörliga transportörer som drönare eller fartyg, som kommer att övervaka underjordiska och undervattensresurser och vulkaniska aktiviteter, utföra jordobservationsuppgifter med mera. Detta nätverk kommer att anslutas till en planerad europeisk rymdgravimetriinfrastruktur som gör det möjligt att med hjälp av rymdbaserad teknik göra ännu mer exakta mätningar.