量子物理確實令人難以置信，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，推動量子研究。

《科學(xué)》雜志官網(wǎng)近日報道，美國眾議院科學(xué)委員會將就一項新的長達10年的國家量子計劃(NQI)提出法案，而白宮也計劃正式啟動新的領(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)機構(gòu)呼吁國會加快對量子研究的投入，參議院支持并批準(zhǔn)了一項龐大的“國防政策法案”，其中一項規(guī)定就是，指示五角大樓制定并實施這項新量子科學(xué)計劃。

確保美國不落后于其他國家

歐盟已經(jīng)發(fā)起了長達10年的量子研究計劃，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)量子計算機的公司創(chuàng)始人之一。

學(xué)術(shù)研究人員和技術(shù)公司聯(lián)合推動的這項計劃，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劃，他們在今年4月發(fā)布了一份計劃藍圖。去年10月，眾議院科學(xué)委員會舉行了以此為主題的聽證會，并計劃在本月晚些時候發(fā)布一項在藍圖基礎(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量子計劃的其他國家。”

計劃仍需細(xì)化研究重點

一位科學(xué)委員會發(fā)言人稱，該立法將授權(quán)能源部(DOE)和國家科學(xué)基金會(NSF)，組織大學(xué)、聯(lián)邦實驗室和非營利性研究機構(gòu)建立新的研究中心，目標(biāo)是建立一個聯(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)量子算法的計算機科學(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”。

國家量子計劃建議研究中心側(cè)重三個領(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;量子計算機。但具體的研究重點，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。

計劃5年內(nèi)募集8億美元

國家量子計劃設(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量子科學(xué)的聯(lián)邦支出每年約為2億美元。而現(xiàn)實是，特朗普2019年預(yù)算中，包含了NSF提出的3000萬美元“量子飛躍”計劃，并將美國能源部的量子研究計劃提高到1.05億美元。

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

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”。