För att frigöra kvantteknikens omvälvande kraft måste EU utveckla ett fullfjädrat europeiskt kvantekosystem som bygger på dess tradition av spetskompetens inom kvantforskning.
© Europeiska kommissionen
Vad är quantum
Under de närmaste åren kommer kvanttekniken att göra det möjligt att göra saker som helt enkelt inte kan göras idag. Med kvantteknik 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 hjälper oss att skicka känslig information säkert till var som helst, och diagnostisera sjukdomar snabbare och mer exakt genom att titta inuti celler.
Under den första kvantrevolutionen i början av 1900-talet lärde sig forskarna att förstå och tillämpa kvantmekanikens egenskaper – växelverkan mellan molekyler, atomer och ännu mindre partiklar som fotoner och elektroner. Detta gjorde det i slutändan 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 fysikaliska egenskaper och interaktioner, och bygga nya tekniker och system som utnyttjar egenskaperna hos den underliggande kvantmekaniken. Denna utveckling har lett till stora tekniska framsteg inom många olika områden, bland annat kvantdatorteknik, sensorer, simuleringar, kryptografi och telekommunikation.
En hel generation av ny teknik med potential för långtgående ekonomiska och samhälleliga effekter börjar växa fram inom de viktigaste kvanttillämpningarna: kvantdatorteknik och kvantsimulering, kvantkommunikation samt kvantavkänning och metrologi. Vissa är redan under utveckling, medan många andra kommer att utvecklas under de kommande åren. Kvantumets potential är enorm, och alla större regioner i världen investerar kraftigt i detta mycket strategiska område. EU:s strategi för det digitala decenniet syftar därför till att Europa ska ha sin första superdator med kvantacceleration senast 2025, vilket banar väg för att ligga i framkant när det gäller kvantkapacitet senast 2030. EU:s förordning om halvledare innehåller också åtgärder för att främja lågkostnadstillverkning i stora volymer av kvantchip i EU, så att de kan driva en hel rad innovativa kvantenheter.
Den 5 december 2023 lanserade det spanska ordförandeskapet för Europeiska unionens råd en förklaring 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 världens kvantdal, den ledande regionen globalt för kvantkompetens och innovation.
Flaggskeppet för kvantteknik
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 skulle Europa riskera att halka efter sina globala konkurrenter.
För att möta denna utmaning lanserades flaggskeppet Quantum Technologies 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 och konsoliderar och utvidgar det europeiska vetenskapliga ledarskapet och spetskompetensen på detta område.
Kvantdatorteknik
Som en del av det gemensamma företaget för ett europeiskt högpresterande datorsystem (EuroHPC) planerar kommissionen nu att bygga toppmoderna pilotkvantdatorer. Dessa datorer kommer att fungera som acceleratorer som är sammankopplade med det gemensamma företagets superdatorer och bilda hybridmaskiner som kombinerar det bästa av kvantteknik och klassisk datorteknik.
I oktober 2022 tillkännagav det gemensamma företaget EuroHPC valet av sex platser i hela EU för att hysa de första europeiska kvantdatorerna, som kommer att integreras i EuroHPC:s superdatorer. Dessa nyförvärvade kvantdatorer kommer att baseras på den allra senaste europeiska tekniken och kommer att förläggas till anläggningar i Tjeckien, Tyskland, Spanien, Frankrike, Italien och Polen. Investeringen uppgår till totalt 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 grund. Denna infrastruktur kommer att vara avsedd att påskynda skapandet av ny kunskap och lösningar på globala samhällsutmaningar. Tack vare sin massiva 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 för europeisk kvantkommunikationsinfrastruktur (EuroQCI)
Sedan juni 2019 har alla 27 EU-medlemsstater undertecknat EuroQCI-förklaringen och enats om att samarbeta med kommissionen och med stöd av Europeiska rymdorganisationen för att utveckla en kvantkommunikationsinfrastruktur som omfattar hela EU (EuroQCI).
Kvantavkänning
Inom flera områden kan kvantsensorer redan erbjuda avsevärt förbättrad prestanda och noggrannhet jämfört med sina klassiska motsvarigheter. Kommissionen investerar i alleuropeisk infrastruktur för kvantanalys som kommer att koppla samman dessa sensorer och utnyttja deras potential, inklusive ett nätverk av kvantgravimetrar, både fasta och monterade på rörliga bärare som drönare eller fartyg, som kommer att övervaka underjordiska och undervattensresurser och vulkanisk aktivitet, utföra jordobservationsuppgifter med mera. Detta nätverk kommer att anslutas till en planerad europeisk infrastruktur för rymdgravimetri, som gör det möjligt att göra ännu mer exakta mätningar med stöd av rymdbaserad teknik.
Senaste nytt
Läs mer
Översikt
Fördjupning
-
EuroQCI kommer att vara en säker kvantkommunikationsinfrastruktur som spänner över hela EU, inklusive dess utomeuropeiska territorier.
-
Quantum Technologies Flagship är ett långsiktigt forsknings- och innovationsinitiativ som syftar till att sätta Europa i spetsen för den andra kvantrevolutionen.