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》雜志官網(wǎng)近日報道，美國眾議院科學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)導小組，以指導聯(lián)邦政府在量子科學領(lǐng)域發(fā)揮應(yīng)有的作用。

上周，鑒于主要科學機構(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。美國科學院院士、馬里蘭大學物理學家克里斯·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。”

計劃仍需細化研究重點

一位科學委員會發(fā)言人稱，該立法將授權(quán)能源部(DOE)和國家科學基金會(NSF)，組織大學、聯(lián)邦實驗室和非營利性研究機構(gòu)建立新的研究中心，目標是建立一個聯(lián)盟，既包括從事基礎(chǔ)研究的物理學家，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家。

芝加哥大學物理學家大衛(wèi)·奧斯查拉姆是該計劃起草者之一，他認為，研究中心可以讓學術(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。西北大學化學家丹娜·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、導航和其他應(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。

美國國家標準與技術(shù)研究院院長沃爾特科·潘說，長期以來，作為領(lǐng)導者的美國正面臨量子領(lǐng)域的全球競爭。“這相當于當年的太空競爭，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”。