近半年来，欧洲在量子技术方面频繁采取行动

光子盒研究院出品 

前言：过去几个月，欧洲出现了一系列活动——英国、欧盟及其成员国都在支持量子科学和技术的研究和基础设施的发展。为了进一步了解资金及其去向，美国光学学会(OSA)旗下杂志OPN最近与OSA欧洲的董事Yann Amoroux和Claus Roll以及该协会的高级行业顾问Tom Hausken进行了交谈。

在全球范围内，我们看到了包括政府在内的大量对于量子技术激动的心情，而欧洲正在争夺在这场竞赛中的位置。你是不是觉得大家普遍都在追求“量子”？或者是否有某些国家特别想要争夺特定的份额?

Yann Amouroux：这不是我对此的印象。当然，每个国家都在发挥自己的优势，但我不觉得英国、德国或法国已经决定“这就是我们要做的。”我个人认为，由于谷歌和IBM等公司的存在，美国可能更关注量子计算。

Tom Hausken：关于谷歌、微软、亚马逊和IBM的观点很好——他们可能在欧洲有实验室，但他们是美国公司，而且他们从事着计算的工作。

除此之外，不管发生在哪里，这一切的一个重要驱动因素就是害怕错过——或者用华尔街的话说，就是“下行风险缓解”。对错过的恐惧尤其适用于量子计算和量子密钥分发(QKD)。如果你是一个国家，你会有动力在这些领域保持领先，即使只是出于国家安全的原因。

Claus Roll：德国科学与工程学院的一份报告中的一些数字对此有一些有趣的说法。例如，它查看每个国家/地区的专利，并细分量子领域和在这些领域开展工作的国家/地区。毫无疑问，量子计算领域第一是美国，其次是日本。而在用于量子传感的冷原子干涉测量中，中国处于领先地位，美国次之，日本则几乎消失了。所以还是有一些区别的。

关于Tom谈到的“害怕错过”，推动欧洲发展的部分动力是欧洲想要获得一种自治权（他们称之为“数字主权”）。这就是为什么他们要启动所有这些项目的原因；他们希望能够独立发展，自己（而不是依赖他人）生产自己的计算机。这个愿景会到来吗？未来我们会看到的。

让我们从英国开始（它一直是该领域的领导者）深入了解这些具体国家正在做什么。

Amouroux：没错。英国制定了这个每个人都知道的10年计划，并在2020年底为此庆祝，即他们已经度过了上半程，现在正在考虑下半程的计划。从人们可以收集到的信息来看，政府非常关注技术的实际应用，而不仅仅是为了研究而资助研究。QKD绝对是他们在这方面可能领先于欧洲所有国家的领域之一。他们还有一个非常好的计划，我认为他们开始发现通过该计划而获利的方法了。

英国退欧是该计划未来五年的最大破坏者。但这将主要体现在该国与邻国的关系中。就支出和已拨出的钱而言，这可能不会引起巨大变化。我认为英国在他们的工作方式和所做的事情上一直非常透明。但它们也会稍微改变航向以适应风向的变化。

放眼英吉利海峡对岸，欧盟在欧盟层面和成员国层面都有自己的一套计划。其中一个已经存在了好几年，那就是欧盟的量子旗舰计划，这是一个耗资10亿欧元为期10年的计划。对于个别欧盟成员国的项目，该计划的重要性是什么?

Roll：量子旗舰与欧洲所有这些国家计划之间的最大区别之一是量子旗舰致力于跨境合作。只要你有项目，无论你的团队来自瑞典、意大利、德国亦或是其他国家。

而对于成员国的项目，无论是企业、大学还是研究机构，他们都在争取尽可能高的团队比例，甚至达到100%。很明显，这是与纳税人沟通的好方法；政府必须解释他们没有向外界提供资金，这是可以理解的。但是从这个意义上说，不一定会为给定的项目找到最好的人。欧洲量子旗舰(European Quantum Flagship)就没有这个问题，它正在跨境运作。这是一点。

另一个重要的一点是，旗舰计划对较小的国家特别有帮助，这些国家可能拥有高水平的工业和研究、有足够的科学力量做出贡献，但无力承担大笔投资。对他们来说，这是一个非常好的计划。

Hausken：此类计划的最大价值之一是，他们在某种程度上帮助推广整个理念。所以，如果我们在美国听说有一个欧洲旗舰计划，我们可以说，“嘿，我们需要一个国家量子计划”；一年后，在欧洲，他们说，“哦，看，美国有一个国家量子计划；我们需要一个德国项目或法国项目。” 当然，每个国家都以自己的方式做到这一点。所有这些国家举措都有其优点和缺点。

关于量子旗舰，我认为一个关键点是它是在欧盟之前的资助框架计划“地平线 2020”中制定的，该计划的时间段涵盖了2014年至2020年。有一个新计划“地平线欧洲”，现在的时间段涵盖了下一个7年。

Amouroux：是的，与之前的计划相比，地平线欧洲对支出和投资回报的责任要大得多，以前的计划都是关于研究的。现在它不仅仅与研究相关，而是关于，你要用它做什么?

其中还有另一个计划，即欧洲创新理事会(EIC)，它确实在关注该行业——不仅仅是量子，还有大量研究资金和预算要花费，人们正在关注他们如何通过行业发展收回这笔钱。有趣的是，英国并不是EIC为扩大初创公司规模而提供的最新加速器资金（这是地平线欧洲计划的一个新部分）的一部分。

让我们深入研究一下欧盟成员国的一些倡议，这些国家最近似乎有很多活动。德国政府最近在量子计算方面提出了一些问题——Claus，你能在高层次上为我们介绍一下吗？

Roll：它实际上是在近12个月前开始的，当时德国政府宣布其新冠肺炎复苏计划将把量子技术作为一个长期投资领域，他们为此拨出了20亿欧元的资金。他们在2021年1月提出了一个量子技术议程，并研究了他们在这一领域在2030年要达到的目标，以及他们为了实现这一目标必须做什么。

然后，在过去几个月内，发布了两份关于如何使用这20亿欧元的公告。一个来自德国研究和教育部，该部现在有11亿欧元的预算来支持量子技术的研究和开发。而这笔巨额预算的另一部分，近9亿欧元，将由德国经济部支出。大部分资金将用于德国航空航天中心，该中心的任务是建立一个“行业生态系统”，以便把公司研究中获得的知识用于可持续发展。

以上是在联邦层面。我们还看到德国的一些个别州比如巴伐利亚州和下萨克森州创建了自己的“量子谷（Quantum Valleys）”。在这些量子集群中，各州投入了大量资金（巴伐利亚州的投入高达3亿欧元）以加强其所在地区的研究和产业的实力。有了这笔初始资金，他们还希望得到联邦资金的进一步资助。

在独立的国家层面，我们还在哪里看到过有趣的活动？

Amouroux：我认为，欧洲最近的一个巨大的惊喜来自法国。它曾在2020年初宣布将在研究上投入大量资金，但什么也没发生。然后，出人意料的是，马克龙总统在2021年3月决定：我们将有一个数十亿欧元的计划。

当然，因为明年将举行选举，所以这在一定程度上是一种政治举措。政治承诺会在现实生活中真正发生吗？我们不知道; 但是时间将告诉我们答案。但这真的很有趣。

这就是在国家内部正在发生的事情；这些国家中，有一些较小的成员国，也有一些财政实力较弱的成员国。意大利正在复制德国和法国正在发生的事情，同时也在关注英国正在做的事情。它开始有一个“量子中心”的构想，该构想围绕着特伦托、罗马、那不勒斯和佛罗伦萨，那里目前有很多人在做真正有趣的事情，但他们从来没有真正聚在一起。他们试图以非常有限的预算来做到这一点，并且得到了地区的一些支持，但这从来没有成为新闻。

正如Tom所说，这是一种害怕错过任何其他事物的恐惧。但它也意识到，我们没有在一起工作；所以我们在这个方面并不聪明。

Hausken：我记得，在2020年初，法国最初报告的标题甚至将重点放在了“不掉队”上。

Amouroux：是的。法语表达为israter le virage ......大致翻译为“错过了转弯”。意思是法国决心不“错过量子技术的转折”。

Claus，你提到德国的支出部分用于建立技术生态系统，这是量子领域的另一个流行词，并且在过去一直是一个障碍。现在有一项欧盟级别的倡议——欧洲量子产业联盟(QUIC)。它是什么性质的？

Roll：这是目前正在实践的一项努力措施，它的董事会中有许多重要的行业领导者，以及一些最初倡导量子旗舰的人。欧盟委员会似乎有望成为主要合作伙伴之一，这表明这项努力是认真的。正如您所说，它的目的是为欧洲建立所需的量子产业生态系统，让欧洲成为该领域的参与者。

从欧盟委员会的角度来看，欧洲量子产业联盟(QUIC) 预计将起草一份量子技术创新路线图，该路线图将构成欧盟委员会计划投资的基础。也希望欧洲量子产业联盟(QUIC)可以促进对这些技术的私人投资，并在生态系统建设和标准化方面发挥关键作用。

就在最近，另一项努力是德国发起了一项倡议，即量子技术和应用联盟(QUTAC) 。该联盟包括一些最大的德国公司，其目标是确定潜在的大规模产业应用以及如何将它们推向市场。

Amouroux：再来看QUIC，这又是一个欧盟计划。因此，如果QUIC为生态系统发展提供资金，则相关国家将需要证明他们真正将跨境运作。

但正如前面提到的，英国被排除在这些国家之外。这可能是一个问题——虽然英国和以色列和瑞士一样，仍然参与欧洲研究委员会(ERC)的一般政策，但这些国家不能参与这个联盟。部分原因可能是欧盟试图保护其地位，以及如前所述，是为了向纳税人证明资金没有被浪费。

我认为，英国也对发展自己的产业经济非常感兴趣。但人们没有察觉到其政府特别有兴趣邀请欧洲参与这方面的工作。

Amouroux：是的，确实如此。一方面，当他们与法国或荷兰等个别国家进行谈判时，英国都在说他们有兴趣合作。但鉴于英国退欧，英国也确实将自己视为自由的独立主体。

积极的一面是，英国真的觉得它可以做它想做的事。比如刚刚宣布与澳大利亚签订自由贸易协定，这是与欧洲无关的。这种感觉似乎是：我们无法与欧洲谈判，但我们可以与澳大利亚等其他国家达成协议。

更消极的一面可能与未来招聘有关。看看英国的教师，到目前为止，一半的工作人员都是欧盟的工作人员。但以后不会再这样了。吸引人们来英国将变得更加困难，因为在英国脱欧后，移民将如何发挥作用还不是很清楚。

Yann Amouroux

新冠疫情的破坏性非常大，因此，我们还没有完全感受到英国脱欧对旅行的影响。这是因为大流行导致人们无法自由旅行。但这将在接下来的三到六个月内开始发生变化，这就是英国退欧问题更严重的一面可能开始显现的地方。

因此，一个重大影响就是来自两个国家的人才流动问题。

Amouroux：是的。我认为像荷兰和比利时这样的国家在这方面非常聪明地与英国结盟。他们似乎可以猜到，如果人们不打算去英国学习，他们必须去其他国家，这两个代表着机会，因为“我们不会强迫你学习荷兰语或佛兰芒语；我们已经在用英语教学了。”

我知道他们会吸引很多优秀的人才。在代尔夫特和埃因霍温，以及比利时，已经有了很好的项目，如布鲁塞尔的VUB和PhotonHub——一个欧盟赞助的项目，并且规模可能很大。所以在我看来，至少他们会吸引一些本来可能选择留在英国的人。

Roll: 荷兰在另一个方面很有趣，因为它最近致力于量子生态系统的发展。他们刚刚宣布了一个名为 Quantum Delta的程序，该程序脱离了他们现有的Photon Delta模型。这是工业、大学和研究机构之间非常密切的合作。该国的优势在于所涉及的机构地理位置非常接近，这简化了合作。

荷兰政府的国家发展基金正在向这个Quantum Delta计划注资6.15亿欧元，以建立一个工业生态系统。这个系统建立在现有结构和现有网络以及来自Photon Delta的现有技术转移机制的基础上，这对于建立生态系统是有帮助的。这是一个成功的模式。他们现在正在量子工业技术中复制这个模式。

量子劳动力是另一个主题（也许是生态系统发展的一个子主题）。欧洲是否有专门针对此类教育和培训的特定计划？

Roll：我现在能想到两个具体的例子；而且我确定还有更多的例子。例如，国家层面，在德国，工程师和劳动力的教育和培训是该国阐明的量子议程的一个组成部分，政府已经描述了它希望如何建立这一点，范围涉及从学校到大学再到行业，并将一切保持在目标水平，以便劳动力充足。这是国家层面的一个例子。

在欧盟层面，它也存在于量子旗舰的一些方面，在更高的层面上，通过ERC为年轻科学家提供的不同资助。这些也有助于培训劳动力。

Amouroux：英国的一些大学已经加入了有关于量子的学位；这个现象现在变得更加明显。它正在其他地方被复制；在意大利的特伦托大学，他们也在创立一个以量子为重点的学位。所以它正在发生（So it’s happening）。也有很多关于如何吸引高中生从事科学研究的讨论。量子在这方面很有吸引力；这是一个很酷很有趣的领域。

Tom Hausken

Hausken：劳动力发展绝对是所有这些计划都必须包括的内容。然而这是一个非常困难的问题，对吧？你也许能够解决离子阱问题；也许可以让一些量子比特在实验室中协同工作。但是要培养下一代量子科学家呢？这是一个巨大而长期的问题。

但我最近参加了一个会议，这个会议中的一部分关注了这个反复出现的问题。人们说他们并不需要更多的量子物理学家。他们真正需要的是所有其他工程师的支持。他们需要包装，冷冻，光子学方面的专家。事实证明，控制电子设备是一件非常非常重要的事情。因为他们需要在量子计算机旁边安装一台超级计算机，以便进行控制。

事实证明，该领域需要所有这些工程师。他们不一定需要对量子有太多了解；因为公司和机构可以教这些工程师需要了解的量子知识。但是有必要让所有这些人聚集在一起。这当然是一个量子劳动力问题。但这也只是劳动力问题。

这些举措都着眼于欧洲的量子未来。那么量子的现在呢？

Amouroux：在欧洲，您确实看到了公司正在逐渐发展壮大，这部分是由量子驱动的。苏格兰的M Squared就是一个很好的例子。瑞士的ID Quantique也颇为强势，德国的Toptica也从中受益。这只是在正确的时间和地点出现的情况。

Hausken：有了合适的产品。这些公司是为量子商业销售“镐和铲子”的公司之一——这些不是量子技术本身，而是量子科学中每个人都需要的组件。我记得ID Quantique很久以前做过这个。从表面上看，他们卖的东西似乎没有市场。但事实是，每个从事量子科学的人都需要ID Quantique出售的单光子探测器。所以他们能从中赚到钱。

Roll：我们现在看到的另一件非常有趣的事情是，有一些我们没有想到的参与者（比如制药公司）参与了这些讨论，它们正积极参与到量子计算领域。他们作为客户是需要它的，但我没想到他们会在量子计算的早期阶段进入游戏。但如果这项技术奏效，早期采用者将比后来者具有巨大的优势。例如，他们将有时间为他们的分子模拟开发算法，以寻找新的分子和药物。

Claus Roll

在汽车行业，像博世这样的公司也开始涉足这一领域。等待这次探索产生的结果是件很有趣的事情——他们会成为大玩家，还是最终只是客户？

这是一个有趣的点——现在有潜在客户将自己视为正在进行的研究和开发的利益相关者。

Hausken：我对此表示一定程度的怀疑。同样，我认为你在这里真正看到的是下行风险的缓解。如果你是一家华尔街银行，让某人兼职或全职从事这件事并不是什么大不了的事。因为你真的不想错过机会。

Hausken：当然，拥有潜在客户，在会议上发表与他们兴趣有关的演讲，是有意义的。五到十年前，你还没有这些。

但你要小心，不要过分吹嘘。最近，在由美国国家科学基金会主办的关于容错量子计算机进展的会议上，人们一致认为它们还很遥远。如果你过分吹嘘，人们就会开始谈论失望的“量子寒冬”，届时，向别人介绍推销这个概念会变得很困难。

Roll：你所说的似乎有两件事。首先是，我们会在某个时候达到真正有效的目标吗？第二是，我们能找到真正可以销售的产品吗？

Hausken：是的。协和式飞机是可以飞行的；它只是没有盈利。当你完成所有的工作后，你仍然需要证明你的产品不仅能解决问题，而且足够有效，让人们愿意为它付费。

但还有另一种方式来看待这个问题。到最后，我们已经讨论了很多关于量子计算的内容。从事量子传感工作的人会说，哦，已经有很多商业量子传感的东西了，而且未来还会有更多。从那个角度来看，甚至从QKD的角度来看，你可能会有一种完全不同的感觉，在短期内，它的前景比量子计算要乐观得多。但每个人都在谈论的是计算。

Roll：我们主要谈论的是英国和欧盟。我们没有谈到其他国家，比如瑞士（它与欧盟关系密切）；俄罗斯和其他东欧国家(无论是否在欧盟)；甚至挪威（它也不是欧盟成员国）。其中一些国家虽然规模很小，市场也不大，所以它们的项目可能不那么出名。但它们却值得我们关注。

文章来源：

https://www.osa-opn.org/home/industry/2021/june/europe_s_quantum_push_an_opn_roundtable/

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