研究人员发布量子信息技术发展路线图

未来几十年，量子技术有望成为我们日常生活的一部分。新兴量子信息科学(QIS)领域的研究人员正在迅速开发其中许多技术，包括可以推动基础科学和医学突飞猛进的超精密量子传感器;强大的量子计算机来解决金融和物流中无法解决的问题;和量子通信来连接这些机器作为长途网络的一部分。

为了指导这些设备的开发，Q-NEXT量子研究中心发布了一份名为“量子互连路线图”的新报告，其中概述了开发在10至15年时间尺度。

Q-NEXT是由美国能源部(DOE)的阿贡国家实验室领导的美国能源部(DOE)国家量子信息科学研究中心。

在QIS中，研究人员操纵自然界的量子特征以用于计算等实际应用。该路线图旨在指导QIS社区应对QIS进步带来的挑战和机遇。

该路线图特别关注量子互连，即在系统之间和跨距离链接和分发量子信息以实现量子计算、通信和传感的设备。

“Q-NEXT和其他DOE国家QIS研究中心的作用是开展对公共利益有用的科学研究，”路线图工作负责人兼Q-NEXT首席技术官SupratikGuha说，阿贡物理科学与工程理事会高级顾问，芝加哥大学普利兹克分子工程学院教授。“这就是为什么我们需要一份路线图。它抓住了未来的主要挑战以及应对这些挑战应该采取的措施。”

该路线图包括三个部分，重点是量子互连在量子计算、通信和传感中的应用。每个部分都确定了未来十年推进研究领域所需的科学和技术要求;列出他们使用的组件和系统;提出社区需要解决的问题;并概述了将技术转化为实际优势所需的发展。

“直到最近，量子信息研究一直主要与科学有关。现在，尤其是在过去十年中，人们对将科学转化为技术的兴趣越来越大，”Guha说。“我们试图成为非规定性的，但我们确实说明了构建技术需要发生什么。我们试图确定需要推进的科学领域并描述需要解决的工程挑战。”

来自国家实验室、学术界和工业界15个机构的39名专家为该报告做出了贡献。

Guha说：“该路线图是将科学家和工程师、以行业为中心和以学术为中心的人们聚在一起提供所有观点并相互学习的绝佳方式。”

“我们希望在我们设计和开发可行的量子技术时，这份路线图将成为全球QIS社区的指南，”报告的合著者、Q-NEXT合作的领导者之一，同时也是该大学的教授JenniferDionne说。斯坦福大学。

“该路线图汇集了来自广泛学科的专家的见解。我们希望它提供一个综合的观点，为国家科学机构、学术界和工业界在投资这个新兴领域时的战略提供信息。”