美国国家量子计划咨询委员会发布新评估报告重点关注量子网络技术

　　9月6日，美国国度量子规划征询委员会（National Quantum Initiative Advisory Co妹妹ittee，NQIAC）发布讲演《Quantum Networking: Findings and Reco妹妹endations for Growing American Leadership（量子收集：加强美国带领力的发明与倡议）》。这份讲演是对美国国度量子规划的第二次自力评价，重点存眷量子收集及实验平台正在技能研发中的作用，进一步牢固美国正在量子收集科技范畴的当先职位地方。

　　讲演中的首要概念以及倡议以下。

首要概念

　　概念1：量子收集将正在美国经济增加与国度保险中阐扬作用，但还需连续的研发。量子收集并不是代替传统收集，而是为新型通讯以及数据处置惩罚供给新的可能，将传统收集的功用扩大至量子信息传输范畴。只管量子收集领有壮大的使用远景，但同时也带来了新的保险应战。美国将接续投入资本研发量子收集，更深切地舆解其正在保险方面的好处与危害。正在寰球规模内对量子技能的投资连续增长的配景下，要是错误量子收集举行研发投资，将错过前沿技能以及供应链的先发上风。是以，美国需求接续投资量子收集撑持的通讯、传感和漫衍式量子计较等方面的研发。

　　概念2：美国当局需接续加年夜研发投资，确保量子收集正在现实使用中的上风。NQIAC以为，想要充实懂得、开发以及使用量子收集，就必需降服一系列迷信以及工程研发应战。量子密钥分发（QKD）、漫衍式量子计较以及漫衍式量子传感等使用范畴可能需求没有同的组件、操作情况以及使用场景，是以需求多样化的研究范畴以及根蒂根基举措措施。美国当局需求连续投资研发，晋升海内的业余常识，打造量子收集供应链，使美国产业界可以或许率先推出基于量子收集的重要立异技能，并断定什么时候对量子收集根蒂根基举措措施举行投资。

　　概念3：量子收集研发助推其余量子信息科技的前进。量子收集无望对量子信息迷信（QIS）的其余范畴发生深远影响。例如，转换技能将量子态从一种物理形态转换为另外一种，如从基于物资的量子比特转换为光子量子比特，可能会推进漫衍式量子计较以及漫衍式量子传感的成长。一样，存储器、光子源、探测器和集成光子学的成长，不只与量子传感以及计较平台互相关注，也将有助于毗连量子体系与传统平台。美国当局对量子收集研发的连续投资将有助于辨认以及造就成熟的通用使能技能。

　　概念4：晚期的量子收集原型机、演示器以及实验平台已投入运转，但现实效用尚需进一步晋升。构建一个功用齐备且可扩大的量子收集是一个伟大应战，需求多个学科配合推进。自美国国度量子步履法案经由过程以来，美国当局已投资了约5亿美圆用于量子收集的研发；此外，海内外正在量子收集体系方面也有至关可观的贸易以及国度投资。寰球规模内都有量子收集实验平台，演示器以及原型机的数目更多。只管正在量子收集范畴曾经取患了显著进展，但这些晚期量子收集体系所采纳的基本技能还没有成熟到可以用于漫衍式量子计较或传感到用的水平。

　　概念5：掌握厌战略抉择以及适其时机，量子收集实验平台可以正在量子信息迷信范畴阐扬重要作用。要是正在技能脚够成熟，而且可以正在实际情况摹拟的体系或集成多个组件，以正在评价体系时举行严酷测试，量子收集实验平台将正在新兴技能的开发历程中为迷信界供给要害的技能资本。例如，ARPANET的晚期实验平台加快了互联网的提高，而且曾经成立了各类实验平台来开发以及测试包含智能电网使用正在内的产业节制体系保险。实验平台还可以展现体系工程应战以及体系栈中的集成庞大性，这些正在试验室情况中可能其实不较着。

要害倡议

　　倡议1：接续撑持量子收集及其使用以及使能技能的研究。美国当局应接续赞助国防部、动力部、国度航空航天局、国度尺度技能研究院以及国度迷信基金会等机构正在量子收集要害设备以及组件的根蒂根基迷信以及工程研究，并为其余机构供给资金。

　　倡议2：鼓动勉励界说、成长以及应用指标来权衡量子收集技能及其使用的进展。NQIAC倡议，正在开发量子收集技能以及实验平台的同时，也应该鼓动勉励相干器量尺度的成长，以便比拟以及跟踪技能开发。当技能到达可以或许应用户评价量子收集的成熟度时，将开发基于使用的器量尺度，以引导体系级技能的实行。

　　倡议3：撑持开发用于形容量子收集功用层的谐和模子。NQIAC倡议界说一个包括经典收集组件以及要求的量子收集谐和模子，包含界说收集的笼统层、接口以及功用，使患上跨学科的研发以及没有同范畴的专家可以或许介入到整个栈以及体系中。是以，实验平台应该鼓动勉励没有同窗科的研究职员介入，以摸索量子技能、和谈以及使用的庞大衡量空间。

　　倡议4：当实验平台既“范围适中”又“机会得当”时，应调配联邦资金用于量子收集实验平台。新的当局赞助应该：1）明确论述迷信或经济远景；2）界说详细的迷信或工程研究方针；3）提出权衡方针进展的详细指标；4）诠释为何需求专门的实验平台而没有是原型机以及演示器；5）增强地域正在量子收集技能方面的学术研究、产业才能及市场投资。

　　倡议5：撑持并促成工业搭档介入量子收集实验平台设置装备摆设。工业界正在实验平台开发中的交融以及介入关于确保技能撑持产业以及当局用户的商品化以及安排的体式格局举行测试以及实行很是要害，因为工业互助搭档的营业依赖于发明有价值的使用，是以他们的介入将增长量子收集技能的经济影响力。经由过程介入量子收集实验平台，工业界也无机会从当局以及其余实体的技能评价中进修，从而得到可贵的常识以及教训。

　　倡议6：优先思量新的资金拨款以及开发新的机制，促成与国际盟友、互助搭档正在量子收集研发方面的互助。NQIAC倡议美国当局设立新的专项资金，用于撑持与盟友以及互助搭档配合举行的国际研发名目。正在思量国际互助时，应优先抉择那些可以或许完成互利双赢、加快研发进程或能供给超出美国现有才能的互助名目。经由过程连续存眷并哄骗国际上正在该范畴的投资，这些互助将进一步晋升美国的竞争力。

　　倡议7：哄骗量子收集实验平台造就多样化的量子人材。量子技能及其测试根蒂根基举措措施的本钱较高，量子收集实验平台可以或许升高本钱。这些实验平台应向没有同窗科配景的小我私家开放，以促成迷信研究、加强跨学科才能。NQIAC倡议美国当局应确保量子收集实验平台可以或许为学生、迷信家、工程师、技能职员以及操作员供给体系层面、靠近实际的教诲以及培训时机。实验平台应增补在举行的举措措施、名目以及产业勾当，并确顾全国研究职员的普遍拜访。

总结

　　NQIAC以为，量子收集对美国的经济以及国度保险将发生重要影响。本讲演列出的倡议将有助于集中美国当局资本解决首要的技能应战，明确形容量子收集观点（如实验平台），加强国度哄骗国度量子信息迷信研究的广度。美国当局需求接续正在研发以及根蒂根基举措措施长进行投资，以坚持以及加强其正在量子信息迷信出格是量子收集范畴的带领职位地方。

参考材料：

https://www.quantum.gov/wp-content/uploads/2024/09/NQIAC-Report-Quantum-Networking.pdf