美国立法投入8亿美元启动十年国家量子计划

美国众议院科学委员会计划在本月推出立法，启动一个为期10年的国家量子计划。美国科学委员会主席Lamar Smith（R-TX）在一份有关该法案的声明中表示，“我们必须确保美国不落后于推动量子计划的其他国家”。

根据美国物理学会（AIP）最近的一份报告，美国众议院科学委员会计划在本月推出立法，启动一个为期10年的国家量子计划（National Quantum Initiative，NQI）。白宫将正式启动一个新的小组，指导联邦政府在量子科学中发挥作用。

量子计算是量子信息科学（QIS）的重要组成部分，在美国的工业界、学术界和政府中得到了广泛的关注，但过去各个项目之间缺乏一个统一的协调。

科学机构一直在呼吁国会加大加快对量子研究的投入。现在，美国参议院终于做出明确表态：上周，参议院批准了一项庞大的国防政策法案，其中包括一项规定，指示五角大楼创建一个价值2000万美元的新量子科学计划。

支持者认为，美国需要一个更好的计划来获取量子研究的潜在成果，并与全球竞争对手保持同步。欧盟已经发起了长达十年的量子研究计划，而中国也正在这一领域投入巨资。美国科学院院士、马里兰大学物理学家Chris Monroe表示，美国是“唯一没有在量子领域做些什么事的大国”。Monroe与人联合创立了一家开发量子计算机的公司，在解决某些问题上量子计算机拥有超越传统计算机的优势。

2017年6月，包括Monroe在内的一小部分学者、高级官员和说客发布了一份白皮书，要求制定一份国家级的量子信息计划。在更早些的4月份，他们发布了一份蓝皮书。与此同时，众议院科学委员会在去年10月就该主题举行了听证会。

国家科学技术委员会量子信息科学小组委员会于2017年4月27日举行了第一次会议。众议院的量子法草案将负责制定两个五年战略计划，为美国国家量子计划制定目标和指标。

昨天，美国科学委员会主席Lamar Smith（R-TX）在一份有关该法案的声明中表示，“我们必须确保美国不落后于推动量子计划的其他国家”。

据一位委员会发言人称，该立法将授权美国能源部（DOE）和国家科学基金会（NSF）在大学、联邦实验室和非营利性研究机构建立新的研究中心。这些研究中心的目标是建立一个联盟，将从事基础研究的物理学家、可以构建设备的工程师和开发量子算法的计算机科学家联合起来。

芝加哥大学物理学家David Awschalom参与了蓝皮书的起草，Awschalom表示这些中心可以让想要开发商业技术的学术界人士获得专业知识和昂贵的研究工具，因为单独的实验室很难满足当前的研究需求。

没有参加提案的西北大学化学家Danna Freedman认为，提案“听起来很有希望”。Freedman的研究工作是合成可用于构建新型量子计算机元件的材料，但她表示，她的热情“取决于政府决定开展研究的程度”。

计划蓝图建议这些研究中心侧重于三个领域：1）开发用于生物医学、导航和其他应用的超精密量子传感器；2）防黑客量子通信；3）量子计算机。法案很可能会让联邦机构、新的白宫量子小组以及一个外部咨询小组来确定这个十年量子计划的初步重点。

支持者还表示，这一努力可能有助于推动量子计算机软件的发展。目前，能够进行量子编程的人才有限，已经成为领域发展的一大阻碍。

目前还不清楚法案将为这一计划提供多少资金。蓝图的设想是在5年内向NQI募集8亿美元。但即使该法案支持这一数字，最后的发言权掌握在国会拨款者手里。此外，也不确定的是，民主党是否会签署并帮助确保法案通过整个众议院，或者参议院是否会支持这个想法。

与此同时，立法者和特朗普政府正在推动量子科学的联邦支出，分析师在2016年预计每年约为2亿美元。除了参议院批准的2000万美增补（但目前还没有被整个国会通过），特朗普政府2019年预算申请将在NSF设立一个新的、价值3000万美元的“量子飞跃”（Quantum Leap）计划，并将美国能源部的量子研究计划提高到1.05亿美元。

美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究院院长Walter Copan表示，长期以来，作为领导者的美国在量子领域正面临着不断增长的全球竞争。量子科学是新的太空竞赛，如果执行得当，将对美国带来非凡的未来。