隨著各國政府在量子技術領域扮演日益重要的角色,歐洲、美國及其他地區的量子國家實驗室和研究設施也扮演著越來越關鍵的角色。它們推動量子技術從理論研究走向初步實際應用的發展。更重要的是,這些量子研究機構作為量子技術生態系統發展中心,結合來自大專院校、國家實驗室及產業界的專家,他們有明確的商業目標,展開有組織的合作,把研究和生產能力整合到現有的基礎設施中,加快商業化和規模化的進程,縮短創新到市場的時間,共同推動量子領域發展。此舉不僅能幫助確定關鍵投資領域,提供重要資訊,設置優先順序,並更有效地培養具備相關技能和經驗的人才。下列為主要國家量子研究機構之簡介。
1.美國NSF量子資訊科學與工程研究中心(Quantum Information Science and Engineering Research at NSF)
NSF量子資訊科學與工程研究中心為量子領域開闢新的前景和機會,包含:以新穎的材料、電路和演算法,實現新穎的量子和後量子應用;利用其在科學和工程領域的全部資助優勢,將來自多個學科的研究人員聚集在一起,解決基本的科學和工程問題,加速量子應用從感測、通訊到計算的進展;將量子現象之特性運用在感測和測量、計算和模擬以及通訊和網路等領域,提供技術上的進步和商業化行為。
2.英國國家量子計算中心(National Quantum Computing Center, NQCC)
NQCC致力於解決和擴展與量子電腦相關的關鍵工程挑戰,是英國國家量子技術計畫的核心組成機構之一。該中心位於牛津大學內,與產業、政府和研究界密切合作,正在集結硬體和軟體開發人員,以建立、測試和託管量子電腦,並探索現在和未來利用量子電腦能力的應用程式,目標在2025年展示具有超過100個量子位元的可操作量子電腦。該中心近期的研究重點在於捕獲離子和超導電路的硬體架構,後續將逐漸轉向通用容錯(Fault Tolerance)量子計算的有噪音中等規模的量子系統(Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ)機制開發,從硬體和軟體控制系統到應用程式開發。
3.加拿大社布魯克量子研究所(Institut Quantique Université de Sherbrooke)
IQ研究所提供完善的實驗研究基礎設施,致力於量子科學技術的開發,匯集量子材料、量子資訊和量子工程的專家,進行高品質的基礎研究並開發未來的量子技術。IQ研究所策略包含培養推動未來經濟發展的專業人才、加速量子科技的創業與營銷發展,不僅參與量子技術的開發,同時培養社會對量子科學所帶來的技術挑戰與認識;其研究包含在研究量子互聯網的儲能技術、量子材料、粒子物理、銅酸鹽超導體等先項目。
4.荷蘭量子之家(House of Quantum)
荷蘭量子之家是全球第一個國家量子園區,匯集當地與國際量子公司、相關投資者及研究人員,讓他們在同一屋簷下就能夠就進行量子領域的工作、會面、合作並發展業務,促進其知識流動和思想融合。希望透過荷蘭量子之家,實施荷蘭國家議程量子技術,建設與歐洲合作夥伴的相連接地點,讓荷蘭的量子生態系統更加蓬勃發展,成為著名的國際合作和創新中心。
5.韓國量子技術研究所(Quantum Technology Institute)
量子技術研究所為韓國標準科學研究院(Korea Research Institute of Standards and Science, KRISS)旗下的機構,致力於開發用於測量和控制光子、原子、電子和聲子等量子物體的技術,以及產生和控制量子位元和量子糾纏等量子資訊特徵的技術,並且為各個領域帶來創新應用,包含新的測量標準(例如約瑟夫森電壓標準Josephson Voltage Standard)、量子霍爾電阻標準Quantum Hall Resistance Standard、光晶格鐘Optical Lattice Clock)、先進計算系統(例如量子電腦)、提高安全性的通訊系統(例如量子密碼學),以及感測和高靈敏度成像系統(例如量子感測器)。
6.新加坡量子技術中心(Centre for Quantum Technologies, CQT)
新加坡量子技術中心是由新加坡國家研究基金會(National Research Foundation, NRF)和教育部(Ministry of Education, MOE)的支持下成立,其研究領域包含量子通訊與安全、量子計算與模擬,以及量子感測與計量。新加坡量子技術中心致力於深入理解光、物質和資訊物理學的本質,開發新穎的工具來研究和控制它們的相互作用,以建構安全通訊、量子計算和精密測量技術,並與業界共同合作。
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