2024 年及以后的量子生態系統發展趨勢
2024-01-16 14:15:25 Philip Krantz 博士，是德科技量子工程解決方案團隊 Philip Krantz 博士得益于量子技術的發展，人們能夠利用量子力學的基本原理來解決當前技術難以解決甚至無法解決的問題。量子技術能夠對眾多領域產生深遠影響，包括復雜的仿真和計算、安全通信以及強大的成像和傳感技術。各國政府、各行各業均已意識到，要想在專注的賽道上贏得競爭優勢，并且胸有成竹地迎接全新的技術突破，大力投入量子研究和盡早推廣量子技術應用勢在必行。
過去幾十年間，量子科學的穩步發展，許多分支技術已經從高校實驗室研究階段轉入初創企業、高科技公司和軍事領域應用階段。因此，量子社區也在不斷壯大，從以主導研究的量子物理學家為主，發展到了大批擁有廣泛專業知識、技術專長和相關背景的專業人員，比如各種工程學科的技術人員，以及眾多商業人士、投資者和企業家的紛紛加入。
在這一轉型過程中，學術界和產業界的量子中心、量子孵化器以及地方和國家量子生態系統在過去幾年中逐漸崛起，大舉建立和培養相應的人才資源體系，為實現長期成功奠定基礎。這類機構和生態系統一方面對外部人才有著迫切的需求，另一方面需要培養內部的學生和工程師，以實現可持續的技術成長。
本文將探討在構建量子生態系統方面是德科技發現的一些持續性趨勢。
國家量子技術計劃
在量子技術領域構建世界領先的專業知識和技能，需要投入大量時間和資金，這一般是通過現有的學術性量子研究社區來推動。作為學術界和產業界量子研究團隊協作開展研究的環境，量子生態系統一般是為了支持學術界和產業界的共同利益而創建，其中包括吸引人才，以及發揮各個成員的優勢和能力。這類地方性量子生態系統一方面積極開展教育，另一方面大力吸引其他地方的人才和產業，雙管齊下不斷擴展。因此，生態系統要想實現成功和自我維持，就必須獲得先進的技術，同時建設良好的創業文化和世界領先的研究團隊。
然而，生態系統中往往也會遇到“知識短板”，導致無法在某些技術上快速取得進展，例如，由于缺少先進的專用潔凈室設施，而無法生產高品質的量子處理器單元（QPU）。人們經常可以看到一個共同趨勢——這些生態系統會采購商用量子處理器（有時還包括必要的低溫和量子控制系統），其中包含所在國家/地區希望實現的量子位模態（一種或多種模態）。通過這種方式，工程師們可以加速開發本地潔凈室制造工藝和探索最佳量子比特設計，同時積累量子控制和算法方面的本地經驗。在過去幾年里，已經有多款商用量子處理器單元（QPU ）和參數放大器產品進入市場。
量子即服務（QaaS）——云、器件測試和代工服務
前文提到，發展量子技術需要投入大量時間、資金和人力。市場迫切需要量子服務提供商提供量子即服務（QaaS），其中包括可通過云服務遠程訪問的量子處理器、用于設備表征的測試臺，以及為客戶提供制造服務的代工廠。從戰略層面考慮，量子研究團隊可以有選擇地將部分運營外包給第三方 QaaS 提供商，這可能會對量子生態系統中時間和資源有限的初創企業產生重大影響。雖然目前這種現象還不普遍，但在 2024 年及以后，市場對 QaaS 的興趣只會有增無減。此外，是德科技還預計，從長遠來看，QaaS 提供商有助于推動設備運行、表征和制造的標準化，從而在未來實現對量子處理器以及量子比特相關技術進行基準測試。
教育領域的量子技術發展
是德科技觀察到的另一個持續趨勢是，隨著各個國家/地區大力推進自己的量子計劃，對合格和多元化人才的需求不斷擴大。是德科技預計，為了填補這一需求缺口，在 2024 年及以后，專注研究量子技術的高等教育項目會持續增加。這些項目通常會與行業合作伙伴密切協作聯合建設，從中獲得先進的量子控制和讀出技術，讓學生能夠掌握最新的相關技能，為未來從事量子相關工作做好準備。此外，豐富多樣的行業實習和導師項目也有助于為學生指明未來的職業發展方向。
除了純技術項目外，越來越多的商學院和創業項目也將更加關注量子技術。他們希望獲得量子技術基礎培訓，以便在快速發展的量子社區中贏得競爭優勢。
量子領域的性別平等
是德科技還觀察到了一個非常積極且發展迅速的趨勢，那就是業界在性別平等方面做出了許多工作，致力于提高量子技術領域的女性從業者比例。多元化、性別平衡的人力資源對各行各業都非常重要，量子技術當然也不例外。
隨著全球量子技術研發的穩步推進，量子社區已不再囿于學術圈，而是擴展到了初創企業、高科技公司和軍事領域。量子中心、孵化器以及地方和國家量子生態系統紛紛崛起，大力培養和招攬優秀人才，競逐量子商機。要想在不遠的將來發揮量子技術的潛能，解決人才缺口問題至關重要。
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