量子创新：战略重点如何推动技术路线图 – 物理世界

量子创新：战略重点如何推动技术路线图 – 物理世界

时间戳记：26年2024月5日，凌晨15:XNUMX

美国量子经济发展联盟（QED-C）的使命是建立和发展强大的量子产业和供应链。执行董事 西莉亚·默茨巴赫 告诉 Hamish Johnston QED-C 如何通过鼓励政府、研究和行业之间的合作来解决量子相关技术和劳动力能力方面的差距

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis.jpg" data-caption="网络领导者 Celia Merzbacher 是 QED-C 的执行董事，QED-C 是一个由 SRI International 管理的行业驱动联盟。 QED-C 拥有代表行业、学术界、政府和其他利益相关者的多元化成员，正在寻求加速量子研发、技术创新和商业机会。 （由 QED-C 提供）” title=”单击以在弹出窗口中打开图像” href=”https://physicalsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/2024-01-BSQA-QED-C-frontis .jpg”>西莉亚·默茨巴赫
网络领导者 Celia Merzbacher 是 QED-C 的执行董事，QED-C 是一个由 SRI International 管理的行业驱动联盟。 QED-C 拥有代表行业、学术界、政府和其他利益相关者的多元化成员，正在寻求加速量子研发、技术创新和商业机会。 （由 QED-C 提供）

为什么制定量子科学技术国家战略对美国和其他国家很重要？

量子传感、量子网络和量子计算技术对于改善国家安全以及长期的经济和社会影响具有重大前景。然而，就技术发展而言，该领域仍处于相对早期的阶段。基础科学的进步有明确的要求，这项活动主要由政府资助支持。还值得注意的是，量子是我所说的“多种类型”的努力。它是多学科、多机构（就政府支持而言）、多部门和跨国的。  因此，通过对广泛的研究组合进行战略性、跨领域和协调的投资将加速进展。 

各国应如何平衡国家安全需求与量子技术国际合作和全球供应链的需求？

可以理解的是，国家利益应该在控制某些敏感量子用例中的信息流动方面发挥作用，尽管最终任何限制都需要在志同道合的国家之间合作谨慎实施。现在看来，过度限制还为时过早。人们普遍认识到需要开放共享信息、研发机会和科学/工程人才，以鼓励世界各地卓越中心之间的多学科合作。

目前美国在量子科学技术方面的努力定位如何？

从投入角度来看，美国表现良好，2022 年政府对量子研发的投资约为 900 亿美元，而全球政府和私营部门每年在量子方面的总支出估计约为 30 亿美元。在产出方面，美国也正在形成竞争，与中国一样拥有最多数量的高引用率、高影响力的科学出版物。

过度炒作是否有损害量子行业声誉的危险？

这是一个关键问题，也是经常出现的问题。随着公共和私营部门投资水平的不断增长，量子领域无疑引起了人们的兴奋和兴趣。在 QED-C，我们没有看到所谓“泡沫”的证据——只有新兴供应链中的研究人员和公司报告其发展路线图取得稳步进展，同时解决了沿线的许多棘手技术和工程问题。方式。事实上，像 QED-C 这样的组织在管理期望方面可以发挥重要作用。首先，这意味着分享可信的、基于证据的进展数据和指标，以便不同的利益相关者——政策制定者、资助机构、投资界和行业——对最先进的技术和量子技术的应用领域有一个深入的了解。正在前进。

众所周知，全球量子劳动力中技术工人短缺。需要哪些技能来弥补差距？

人们有一种误解，认为工人需要拥有博士学位（最好是物理学博士学位）才能进入这一领域。绝对不是这样的。早期量子供应链中的制造商和开发商迫切需要科学家、工程师和技术人员，尤其是那些在低温、测试和测量、数据科学或电路设计等相关领域拥有经验的人。此外，通过有针对性的培训和员工发展，相关学科的职业中期专业人员有可能转向量子行业的职业生涯（参见下文“量子技术人员：扩大人才管道”）。

有一点是明确的：量子领域充满了雄心勃勃的个人的机会，他们拥有硬件公司、软件公司以及最终制药、金融和医疗保健等关键垂直领域的量子技术的最终用户所需的一系列技能。我们还需要具有商业头脑的技术销售人员，他们了解如何推动新兴的量子应用市场。通过这种方式，量子产业为有才华的科学家和工程师提供了各种途径，让他们可以选择从主流技术角色发展到业务开发活动。

量子技术人员：扩大行业人才管道

虽然正在努力为本科生、硕士和博士级别的学生做好量子工程和科学家角色的准备，但专门针对“量子技术人员”培训的副学士学位和专业职业教育项目却很少。这是主要的收获 建立量子技术人员队伍指南， QED-C 是一个由美国和国际利益相关者组成的联盟，旨在快速推动整个量子产业供应链的增长。

量子技术人员在量子技术公司中履行许多关键职能，包括系统和组件制造、设备组装、表征、测试、操作和维护。此外，报告指出，“随着行业的持续快速发展，对熟练技术人员的需求预计将增长”，短期内迫切需要扩大这部分劳动力的规模。

量子技术人员角色通常需要一系列专业领域知识和技能，包括真空、低温和光学系统的经验，以及编程和软技能。目前的招聘策略通常侧重于从邻近技术领域（其中包括微电子、半导体制造和光子学）招聘候选人，并通过内部见习计划为新员工提供在职培训。

然而，QED-C 报告主张采取“更加协调的方法，专门用于填补量子劳动力管道”，从而提高生产力和商业机会，特别是在小公司内。

QED-C 研究中的建议包括：定义量子技术人员角色的类型并投资于营销以建立对职业轨迹的认识；将现有培训计划与量子技术人员所需的知识、技能和能力进行对比；并在高等教育、工业界和美国国家实验室系统之间建立当地合作伙伴关系。该报告还呼吁建立量子技术课程认证计划，并为专注于量子培训和教育而不是研究的机构提供额外资金。

报告总结道：“量子系统的制造尚未规模化到大批量生产。” “因此，许多人认为对量子技术人员的需求很低或根本不存在。这是一个常见的误解——事实上，量子技术人员的角色在实验和原型阶段是高度相关的。”

量子技术人员队伍建设指南：准备量子技术人员队伍的再培训和技能提升建议 仅供 QED-C 成员独家使用。

QED-C 最初是由美国发起的，但后来向来自 36 个志同道合的国家的组织开放了会员资格。是什么推动了这一转变？

量子研发和技术创新正在全球范围内发生，当然美国目前并不拥有唯一的领导地位或巨大的领先优势。我们从一开始就与我们的联邦政府赞助商一起认识到，国际合作伙伴关系最终将是 QED-C 任务成功的基础。同样，我们的成员也在市场、客户、技术合作伙伴甚至投资者方面寻找全球机遇。帮助我们的会员沿着这些坐标取得成功是我们 QED-C 每天努力做的事情。

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can-turbocharge-the-technology-roadmap-physics-world-1.jpg" data-caption="量子通路 量子行业充满了多样化的职业机会，硬件公司、软件公司以及最终的量子技术商业最终用户都需要一系列技能。 （由牛津仪器 NanoScience 提供）” title=”单击以在弹出窗口中打开图像” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/quantum-innovation-how-strategic-focus-can -turbocharge-the-technology-roadmap-physical-world-1.jpg”>研究量子计算机的工程师
量子通路 量子行业充满了多样化的职业机会，硬件公司、软件公司以及最终的量子技术商业最终用户都需要一系列技能。 （由牛津仪器纳米科学提供）

鉴于尚不清楚哪些平台技术（超导电路、离子阱、光子处理器等）将证明具有商业可行性，行业和政府应如何进行量子计算的研发？

对于政府来说，重点是竞争前的基础和应用研究。这意味着优先考虑以理论理解、实验系统、设备设计和制造为基础的基础硬件和软件技术，并同时推动所有这些研究途径。与此同时，在行业方面，整个供应链上的公司需要尽快从研发实验室走向可持续收入和长期商业应用。

另一个需要加强的领域是与各行各业的量子计算最终用户的互动——从定量金融和保险到医药、电信、先进材料等。随着时间的推移，“量子接受者”将比“量子创造者”多得多，所有这些接受者现在都需要建立探路者团队，以弄清楚量子技术将如何扰乱各自的行业。

收听完整采访 物理世界 播客频道：“行业和政府联手，量子科学技术蓬勃发展“。

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