2024年推进美国量子技术的分析

2024年推进美国量子技术的分析作者：SamHowell 2024年可能是美国量子技术领导地位的关键一年。两项立法——国家量子倡议（NQI）法案重新授权和2024财年国防授权法（NDAA）——对于提高美国在量子技术方面的竞争力和维护美国的关键优势至关重要。为了在未来一年保持量子技术的优势，国会和国防部（DOD）必须迅速采取行动，重新授权NQI并实施NDAA的量子计划。 现在，被误导的政策可能会在以后使量子天平向对手有利的方向倾斜，也许是不可逆转的。 美国正处于量子研发的转折点。量子行业在2023年实现了几个里程碑，显着提高了量子系统的能力和成熟度，包括量子纠错的突破，创造了第一个1,000多个量子比特量子系统，以及第一个量子系统的发展具有逻辑量子比特的量子电路.由于这些成就，量子技术比一年前更强大、更可靠、更广泛地适用。在量子技术能够对现实世界产生影响之前，仍然存在许多技术障碍，但量子技术正在迅速发展，并可能很快使从医学和能源到交通和金融等一系列行业受益。在接下来的12个月里，量子研究人员将可能专注于巩固研究成果并构建更大、可扩展的量子系统。 与此同时，美国面临着来自盟友和对手的激烈竞争。量子技术的国际投资是2023年高且稳定.多个国家，特别是亚洲和欧洲，现在威胁在量子应用开发和商业化方面击败美国，这可能使他们在建立量子技术治理框架、标准和最佳实践方面占据上风。 NQI和NDAA在促进美国量子领导地位方面发挥着重要作用，因为它们设定了美国的量子技术优先事项，为研发分配联邦资金，并授权各种政府机构执行特定的量子计划和倡议。为了培养一个协调、自我维持和具有全球竞争力的量子技术生态系统，NQI和NDAA必须相辅相成，相辅相成。 重新授权NQI对于巩固美国量子产业2023年的成就，跟上国际量子进步的步伐，保持美国的量子技术优势至关重要。NQI，2018年颁布，发起通过建立各种中心、联盟和项目，加强量子技术利益相关者之间的合作并推动研发的全政府努力。在成立的头五年中，NQI帮助联邦对基础量子研究的资助翻了一番，加强和扩大了量子生态系统，并在全国范围内启动了13个量子研究和教育中心。饰演Dr.CeliaMerzbacher著名的在最近的国会证词中，NQI使美国成为量子技术“许多领域的领导者”。 重新授权NQI将使美国能够保持这种领导地位，并最大限度地发挥NQI早期成功的影响。众议院科学、空间和技术 委员会一致通过2023年12月的两党重新授权法案。立法者应该迅速采取行动，继续在国会推进该法案。为了加强NQI计划并确保美国在量子方面的长期竞争力，重新授权应该专注于将量子技术从研究实验室过渡到市场，培养强大而多样化的量子劳动力，并建立有弹性的量子技术供应链。 2024财年NDAA对美国量子技术的领导地位也至关重要。NDAA包括量子技术的几项重要条款，并反映了NQI的重新授权——这两份文件都优先考虑更先进的量子研究、应用程序开发以及为商业成功准备量子生态系统。 NDAA的量子计算试点项目和劳动力发展工作尤其值得注意。NDAA将建立一个关于近期量子计算应用的试点计划，以测试和评估量子如何解决国防部的技术和研究问题，并满足眼前的能力要求。国防部和外部量子计算专家将确定量子技术可以应对的挑战，开发概念验证以将量子技术转化为作战用途，评估量子支持作战人员的能力，并加强国防部与可能拥有量子技术解决方案的实体之间的关系，以应对关键挑战。 该计划采取了全面和包容的方法。它将评估多种量子计算架构的功效，包括量子经典混合系统、量子退火和所有量子比特模式，从超导和俘获离子计算到中原子和光子计算。 这种方法有助于确保国防部保持在量子技术开发的前沿，并能够访问性能最佳的量子系统，以支持战略、运营和战术规划和运营。 NDAA还包括值得称赞的举措，以加强STEM人才的可用性，采取重要措施来修补当前的量子劳动力缺口.该法案授权为研究生和研究生提供量子技术奖学金计划，特别强调吸引“少数族裔、地理多样性和经济上处于不利地位”的学生历史上缺乏访问权限优质的STEM教育资源和就业机会。该法案还授权国防部与大学合作，“使学生能够参与多学科学习课程”。多学科人才对于量子技术的成功实施和部署至关重要，量子技术需要硬件和软件专业知识的独特融合。 NDAA还与从事量子技术应用的私营部门实体建立了人才交流计划。这些计划将有助于改善美国政府与私营企业之间的合作，这是主要是开车量子技术创新和发现，并保留了美国大部分量子特定人才。但是，该法案规定，人才交 流计划最多只能包括10名参与者。为了实现最大的影响，国防部应该在未来大幅扩展这些计划。 简而言之，2024年量子技术研发的风险确实很高。虽然美国量子行业在2023年取得了令人振奋的里程碑并建立了显着的势头，但美国的对手和竞争对手也是如此。美国 政策制定者应利用NQI重新授权和2024财年NDAA来利用美国最近的进展，促进持续创新，并支持发展一个有弹性和敏捷的量子生态系统。政策制定者有很大的机会在2024年推进和确保美国在量子技术领域的领导地位，但他们迫不及待地想采取行动。