量子技術(shù)的真正影響在于它能做什么

未來，預(yù)計量子技術(shù)將在電信、醫(yī)藥、金融等市場產(chǎn)生重大影響。

根據(jù)OIDA（The OSA Industry Development Associates：OSA工業(yè)發(fā)展協(xié)會）發(fā)布的“量子光子學(xué)路線圖”稱，未來，預(yù)計量子技術(shù)將在電信、醫(yī)藥、金融等市場產(chǎn)生重大影響，但產(chǎn)品工程的進步對于將該技術(shù)推向市場是必不可少的一個環(huán)節(jié)。

OIDA路線圖闡明了量子技術(shù)的應(yīng)用和時間安排，并規(guī)定了實現(xiàn)商業(yè)化所需的光學(xué)和光子學(xué)組件的改進。它涵蓋了三個主要的應(yīng)用領(lǐng)域：量子傳感和計量、量子通信和量子計算。

在一個新興市場，諸如用于GPS自由導(dǎo)航的量子傳感器和用于通信的可現(xiàn)場部署量子中繼器等產(chǎn)品的商業(yè)化將是重要的里程碑，但在產(chǎn)品工程方面的更多投資至關(guān)重要。例如，較低的SWAP-C器件可以實現(xiàn)跨多個傳感類別的進展，而將這些系統(tǒng)集成到光子芯片上是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵途徑，雖然現(xiàn)在可以進行一些集成，但還需要更多的片上功能（如源、調(diào)制器、開關(guān)）。

光學(xué)學(xué)會（OSA）高級產(chǎn)業(yè)顧問湯姆·豪斯肯（TomHausken）說：“盡管該領(lǐng)域仍需要量子科學(xué)的突破，例如量子中繼器，但光子學(xué)技術(shù)已經(jīng)基本上存在于實驗室實驗中。產(chǎn)品工程缺少低尺寸、重量、功率和成本，或者應(yīng)用于特定的客戶應(yīng)用程序，而對其他領(lǐng)域沒有好處。這種需求類似于人才短缺，不僅是科學(xué)家，還有光子學(xué)、微波和控制電子學(xué)、包裝和低溫學(xué)領(lǐng)域的工程師，他們擁有將這項技術(shù)推向市場的專門知識?！?/p>

盡管量子技術(shù)市場仍處于初級階段，但光學(xué)和光子學(xué)界已在近期向研發(fā)實驗室提供關(guān)鍵的使能組件，以確保進展。OIDA估計，量子研究人員使用的實驗室設(shè)備的光學(xué)和光子學(xué)的銷售額約為每年1億美元。到2030年，量子終端產(chǎn)品的商業(yè)市場預(yù)計將增至數(shù)十億美元。

Hausken補充說：“量子技術(shù)的真正影響在于它能做什么，這可能遠遠大于技術(shù)本身的市場，擔(dān)心錯過（FOMO）對競爭力和安全性的影響，正在推動量子研究的資金投入，據(jù)OIDA估計，量子研究每年約20億美元?！?/p>

全世界的公共和私營部門正在對量子技術(shù)進行多年投資，最終目標(biāo)是為市場提供應(yīng)用。在美國，多機構(gòu)計劃的《國家量子計劃法案》（NationalQuantumInitiativeAct）提議在5年內(nèi)為量子信息科學(xué)提供12億美元的資助，歐盟量子旗艦計劃的預(yù)算是10年10億歐元。

對量子技術(shù)產(chǎn)品工程的投資也可以支持經(jīng)典應(yīng)用。例如，對低損耗集成光子學(xué)和單光子探測器的投資可以分別在經(jīng)典光通信和低光成像方面產(chǎn)生效益；集成光子學(xué)為量子技術(shù)提供了許多有前途的解決方案，同時也為其他領(lǐng)域提供了多種解決方案。

編輯：hfy