量子物理確實(shí)令人難以置信，其擾亂了人們對亞原子世界的直覺。但這并不妨礙美國立法人員以及特朗普政府的決策者們，更積極地投入資金并組織力量，推動(dòng)量子研究。

《科學(xué)》雜志官網(wǎng)近日報(bào)道，美國眾議院科學(xué)委員會(huì)將就一項(xiàng)新的長達(dá)10年的國家量子計(jì)劃(NQI)提出法案，而白宮也計(jì)劃正式啟動(dòng)新的領(lǐng)導(dǎo)小組，以指導(dǎo)聯(lián)邦政府在量子科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮應(yīng)有的作用。

上周，鑒于主要科學(xué)機(jī)構(gòu)呼吁國會(huì)加快對量子研究的投入，參議院支持并批準(zhǔn)了一項(xiàng)龐大的“國防政策法案”，其中一項(xiàng)規(guī)定就是，指示五角大樓制定并實(shí)施這項(xiàng)新量子科學(xué)計(jì)劃。

確保美國不落后于其他國家

歐盟已經(jīng)發(fā)起了長達(dá)10年的量子研究計(jì)劃，中國也正在這一領(lǐng)域投入巨資。美國科學(xué)院院士、馬里蘭大學(xué)物理學(xué)家克里斯·門羅說：“美國是唯一沒有在這一領(lǐng)域做出重大決定的大國。”門羅是開發(fā)量子計(jì)算機(jī)的公司創(chuàng)始人之一。

學(xué)術(shù)研究人員和技術(shù)公司聯(lián)合推動(dòng)的這項(xiàng)計(jì)劃，一年多以來已經(jīng)獲得很多支持。

從去年6月起，包括門羅在內(nèi)的一小部分學(xué)者、公司高管和說客發(fā)布了一份白皮書，呼吁制訂國家量子計(jì)劃，他們在今年4月發(fā)布了一份計(jì)劃藍(lán)圖。去年10月，眾議院科學(xué)委員會(huì)舉行了以此為主題的聽證會(huì)，并計(jì)劃在本月晚些時(shí)候發(fā)布一項(xiàng)在藍(lán)圖基礎(chǔ)上經(jīng)過廣泛意見征求的法案。

支持者認(rèn)為，美國需要更好的計(jì)劃才能獲得量子研究的潛在成果，并與全球競爭對手保持同步。

科學(xué)委員會(huì)主席拉馬爾·史密斯日前在一份有關(guān)該法案的聲明中表示：“我們必須確保美國不落后于推動(dòng)量子計(jì)劃的其他國家。”

計(jì)劃仍需細(xì)化研究重點(diǎn)

一位科學(xué)委員會(huì)發(fā)言人稱，該立法將授權(quán)能源部(DOE)和國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)，組織大學(xué)、聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室和非營利性研究機(jī)構(gòu)建立新的研究中心，目標(biāo)是建立一個(gè)聯(lián)盟，既包括從事基礎(chǔ)研究的物理學(xué)家，還包括可以構(gòu)建設(shè)備的工程師，以及開發(fā)量子算法的計(jì)算機(jī)科學(xué)家。

芝加哥大學(xué)物理學(xué)家大衛(wèi)·奧斯查拉姆是該計(jì)劃起草者之一，他認(rèn)為，研究中心可以讓學(xué)術(shù)界人士開發(fā)商業(yè)技術(shù)，獲得專業(yè)知識(shí)和昂貴的研究工具。西北大學(xué)化學(xué)家丹娜·弗里德曼表示，該計(jì)劃的提案聽起來很像回事，但她的研究熱情“取決于政府決定開展研究的程度”。

國家量子計(jì)劃建議研究中心側(cè)重三個(gè)領(lǐng)域：開發(fā)用于生物醫(yī)學(xué)、導(dǎo)航和其他應(yīng)用的超精密量子傳感器;防黑客量子通信;量子計(jì)算機(jī)。但具體的研究重點(diǎn)，可能要留給聯(lián)邦政府、新的白宮量子領(lǐng)導(dǎo)小組以及外部咨詢小組共同決策。

計(jì)劃5年內(nèi)募集8億美元

國家量子計(jì)劃設(shè)想在5年內(nèi)募集8億美元。分析師預(yù)測的是，立法人員和特朗普政府正在推動(dòng)量子科學(xué)的聯(lián)邦支出每年約為2億美元。而現(xiàn)實(shí)是，特朗普2019年預(yù)算中，包含了NSF提出的3000萬美元“量子飛躍”計(jì)劃，并將美國能源部的量子研究計(jì)劃提高到1.05億美元。

目前還不知道共和黨掌舵的科學(xué)委員會(huì)正在制定的議案將建議投入多少資助經(jīng)費(fèi)。即便法案支持這一數(shù)字，國會(huì)撥款者將擁有最終的決定權(quán)。另一個(gè)不確定性在于，民主黨會(huì)否簽署并幫助確保該法案在整個(gè)眾議院獲得通過。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院院長沃爾特科·潘說，長期以來，作為領(lǐng)導(dǎo)者的美國正面臨量子領(lǐng)域的全球競爭。“這相當(dāng)于當(dāng)年的太空競爭，應(yīng)該將聯(lián)邦資源集中起來，如果做好了，對美國來說意義非凡”。