編譯 魏劉偉

許多國會議員承認，他們發(fā)現量子物理學對亞原子世界的反直覺描述令人難以置信。但這并不妨礙美國國會議員和特朗普政府的政策制定者支持更好地組織和增加量子研究資金的努力。這很可能會重塑計算、傳感器和通信領域。

眾議院科學委員會將提議立法，以支持新的為期10年的國家量子倡議（NQI）。白宮計劃正式啟動一個新的小組，指導聯(lián)邦政府在量子科學中的活動。主要科學機構都在呼吁國會加快開展量子研究。參議院也支持對該領域的推動：它批準了一項龐大的國防政策法案，其中包括指示五角大樓設立一項耗資2 000萬美元的量子科學計劃條款。

學術研究人員和技術公司的聯(lián)盟對此長達一年的推動引發(fā)了這一系列活動。支持者認為，美國需要一個更好的計劃來收獲量子研究的潛在成果，并跟上全球競爭對手的步伐。歐盟已經啟動了長達10年的量子研究計劃，中國正在該領域投入巨資。美國馬里蘭大學帕克分校物理學家克里斯·門羅（Chris Monroe）是一家開發(fā)量子計算機的初創(chuàng)公司的聯(lián)合創(chuàng)始人。門羅說，美國是“唯一沒有在該領域制定規(guī)劃的主要國家”，該公司的量子計算機在某些領域可能會超越傳統(tǒng)計算機。

2017年6月，包括門羅在內的一小批學者、高管和說客發(fā)布了一份呼吁NQI的白皮書；他們在2008年4月份發(fā)布了這項藍圖。與此同時，眾議院科學委員會2017年10月就此議題舉行了一次聽證會，預計晚些時候將發(fā)布一項基于該藍圖的法案。

根據委員會發(fā)言人的說法，該法案將授權能源部（DOE）和國家科學基金會（NSF）在大學、聯(lián)邦實驗室和非營利研究機構建立新的研究中心。這些研究中心旨在建立從事基礎研究的物理學家、建造設備的工程師和開發(fā)量子算法的計算機科學家之間的聯(lián)盟。伊利諾伊州芝加哥大學物理學家大衛(wèi)·奧斯沙龍（David Awschalom）表示，這些中心可以為尋求開發(fā)商業(yè)技術的學者提供專業(yè)知識和昂貴的研究工具?！斑@里的研究需要迅速超越任何個人實驗室?！彼f。

伊利諾伊州埃文斯頓西北大學化學家丹娜·弗里德曼（Danna Freedman）說，這個提議“聽起來真的很有希望”。弗里德曼沒有參與這個提案，但她合成了可用于構建新型量子計算機組件的材料，她表示她的熱情“取決于政府決定在何種程度上介入該研究”。

該藍圖建議研究中心聚焦在三個方面：開發(fā)用于生物醫(yī)學、導航和其他應用的超精密量子傳感器、防黑客量子通信以及量子計算機。該法案可能會由聯(lián)邦機構、新的白宮量子小組和外部咨詢小組決定，以確定倡議的重點。支持者還表示，這項努力可能有助于推動量子計算機軟件的發(fā)展——這是目前的一個主要障礙。據加利福尼亞州伯克利的一家創(chuàng)業(yè)公司“Rigetti計算”的威廉·曾（William Zeng）說，當今只有“數十或數百人”可以對量子計算機編程，他正在尋求建造量子計算機并提供量子計算服務?！暗@不足以發(fā)揮該技術的全部潛力?！痹f。

目前尚不清楚由科學小組中的共和黨人正在制定的眾議院法案會提供多少資金。該藍圖設想在5年內向NQI提供8億美元，但即使該法案支持該數字，國會撥款人也將擁有最終決定權。同樣不確定的是，民主黨是否會簽署該法案并幫助確保該法案在眾議院通過，以及參議院是否會支持這一想法。

與此同時，立法者和特朗普政府正在努力支持聯(lián)邦政府在量子科學方面的支出，分析師估計該方面的支出每年約有2億美元。加上參議院批準的2 000萬美元（但尚未被整個國會批準），特朗普政府2019年的預算要求將在NSF創(chuàng)造一個新的3 000萬美元的“量子飛躍”計劃，并將美國能源部的量子研究項目費用提升至1.05億美元。

長期以來被視為領導者的美國正面臨著量子領域日益激烈的全球競爭，一直在量子研究中發(fā)揮重要作用的馬里蘭州蓋瑟斯堡國家標準與技術研究所所長瓦爾特·科潘（Walter Copan）說：“這相當于當今的太空競賽?！彼c眾議院科學委員會主席拉馬爾·史密斯（Lamar Smith）會面?？婆搜a充說，將聯(lián)邦資源集中在該領域，“將會對國家有巨大的貢獻——如果做得好的話。”

資料來源 Science