得益于量子技術(shù)的發(fā)展,,人們能夠利用量子力學的基本原理來解決當前技術(shù)難以解決甚至無法解決的問題,。量子技術(shù)能夠?qū)Ρ姸囝I(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響,包括復雜的仿真和計算,、安全通信以及強大的成像和傳感技術(shù)。各國政府,、各行各業(yè)均已意識到,,要想在專注的賽道上贏得競爭優(yōu)勢,并且胸有成竹地迎接全新的技術(shù)突破,,大力投入量子研究和盡早推廣量子技術(shù)應用勢在必行,。
過去幾十年間,量子科學的穩(wěn)步發(fā)展,,許多分支技術(shù)已經(jīng)從高校實驗室研究階段轉(zhuǎn)入初創(chuàng)企業(yè),、高科技公司和軍事領(lǐng)域應用階段。因此,,量子社區(qū)也在不斷壯大,,從以主導研究的量子物理學家為主,,發(fā)展到了大批擁有廣泛專業(yè)知識、技術(shù)專長和相關(guān)背景的專業(yè)人員,,比如各種工程學科的技術(shù)人員,,以及眾多商業(yè)人士、投資者和企業(yè)家的紛紛加入,。
在這一轉(zhuǎn)型過程中,,學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的量子中心、量子孵化器以及地方和國家量子生態(tài)系統(tǒng)在過去幾年中逐漸崛起,,大舉建立和培養(yǎng)相應的人才資源體系,,為實現(xiàn)長期成功奠定基礎(chǔ)。這類機構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)一方面對外部人才有著迫切的需求,,另一方面需要培養(yǎng)內(nèi)部的學生和工程師,,以實現(xiàn)可持續(xù)的技術(shù)成長。
本文將探討在構(gòu)建量子生態(tài)系統(tǒng)方面是德科技發(fā)現(xiàn)的一些持續(xù)性趨勢,。
國家量子技術(shù)計劃
在量子技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)建世界領(lǐng)先的專業(yè)知識和技能,,需要投入大量時間和資金,這一般是通過現(xiàn)有的學術(shù)性量子研究社區(qū)來推動,。作為學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界量子研究團隊協(xié)作開展研究的環(huán)境,,量子生態(tài)系統(tǒng)一般是為了支持學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共同利益而創(chuàng)建,其中包括吸引人才,,以及發(fā)揮各個成員的優(yōu)勢和能力,。這類地方性量子生態(tài)系統(tǒng)一方面積極開展教育,另一方面大力吸引其他地方的人才和產(chǎn)業(yè),,雙管齊下不斷擴展,。因此,生態(tài)系統(tǒng)要想實現(xiàn)成功和自我維持,,就必須獲得先進的技術(shù),,同時建設(shè)良好的創(chuàng)業(yè)文化和世界領(lǐng)先的研究團隊。
然而,,生態(tài)系統(tǒng)中往往也會遇到“知識短板”,,導致無法在某些技術(shù)上快速取得進展,例如,,由于缺少先進的專用潔凈室設(shè)施,,而無法生產(chǎn)高品質(zhì)的量子處理器單元(QPU)。人們經(jīng)??梢钥吹揭粋€共同趨勢——這些生態(tài)系統(tǒng)會采購商用量子處理器(有時還包括必要的低溫和量子控制系統(tǒng)),,其中包含所在國家/地區(qū)希望實現(xiàn)的量子位模態(tài)(一種或多種模態(tài))。通過這種方式,,工程師們可以加速開發(fā)本地潔凈室制造工藝和探索最佳量子比特設(shè)計,,同時積累量子控制和算法方面的本地經(jīng)驗。在過去幾年里,,已經(jīng)有多款商用量子處理器單元(QPU )和參數(shù)放大器產(chǎn)品進入市場,。
量子即服務(QaaS)——云、器件測試和代工服務
前文提到,,發(fā)展量子技術(shù)需要投入大量時間,、資金和人力。市場迫切需要量子服務提供商提供量子即服務(QaaS),,其中包括可通過云服務遠程訪問的量子處理器,、用于設(shè)備表征的測試臺,以及為客戶提供制造服務的代工廠,。從戰(zhàn)略層面考慮,,量子研究團隊可以有選擇地將部分運營外包給第三方 QaaS 提供商,這可能會對量子生態(tài)系統(tǒng)中時間和資源有限的初創(chuàng)企業(yè)產(chǎn)生重大影響,。雖然目前這種現(xiàn)象還不普遍,,但在 2024 年及以后,市場對 QaaS 的興趣只會有增無減,。此外,,是德科技還預計,從長遠來看,,QaaS 提供商有助于推動設(shè)備運行,、表征和制造的標準化,從而在未來實現(xiàn)對量子處理器以及量子比特相關(guān)技術(shù)進行基準測試,。
教育領(lǐng)域的量子技術(shù)發(fā)展
是德科技觀察到的另一個持續(xù)趨勢是,,隨著各個國家/地區(qū)大力推進自己的量子計劃,對合格和多元化人才的需求不斷擴大,。是德科技預計,,為了填補這一需求缺口,在 2024 年及以后,,專注研究量子技術(shù)的高等教育項目會持續(xù)增加,。這些項目通常會與行業(yè)合作伙伴密切協(xié)作聯(lián)合建設(shè),從中獲得先進的量子控制和讀出技術(shù),,讓學生能夠掌握最新的相關(guān)技能,,為未來從事量子相關(guān)工作做好準備。此外,,豐富多樣的行業(yè)實習和導師項目也有助于為學生指明未來的職業(yè)發(fā)展方向,。
除了純技術(shù)項目外,越來越多的商學院和創(chuàng)業(yè)項目也將更加關(guān)注量子技術(shù)。他們希望獲得量子技術(shù)基礎(chǔ)培訓,,以便在快速發(fā)展的量子社區(qū)中贏得競爭優(yōu)勢,。
量子領(lǐng)域的性別平等
是德科技還觀察到了一個非常積極且發(fā)展迅速的趨勢,那就是業(yè)界在性別平等方面做出了許多工作,,致力于提高量子技術(shù)領(lǐng)域的女性從業(yè)者比例,。多元化、性別平衡的人力資源對各行各業(yè)都非常重要,,量子技術(shù)當然也不例外,。
隨著全球量子技術(shù)研發(fā)的穩(wěn)步推進,量子社區(qū)已不再囿于學術(shù)圈,,而是擴展到了初創(chuàng)企業(yè),、高科技公司和軍事領(lǐng)域。量子中心,、孵化器以及地方和國家量子生態(tài)系統(tǒng)紛紛崛起,,大力培養(yǎng)和招攬優(yōu)秀人才,競逐量子商機,。要想在不遠的將來發(fā)揮量子技術(shù)的潛能,,解決人才缺口問題至關(guān)重要。