量子技术有望在未来几十年成为我们日常生活的一部分。量子信息科学(QIS)新兴领域的研究人员正在迅速开发其中许多技术，包括可以推动基础科学和医学突飞猛进的超精密量子传感器；强大的量子计算机解决金融和物流领域无法解决的问题；量子通信将这些机器作为远程网络的一部分连接起来。
为了指导这些设备的开发，Q-NEXT量子研究中心发布了一份新报告《量子互联路线图》，概述了开发以10至15年为尺度分发量子信息的技术所需的研究和科学发现。
Q-NEXT是美国能源部国家量子信息科学研究中心，由能源部阿贡国家实验室领导。
在 QIS 中，研究人员操纵自然界的量子特征以用于计算等实际应用。该路线图旨在指导 QIS 社区应对 QIS 进步带来的挑战和机遇。
该路线图特别关注量子互连，即在系统之间和跨距离链接和分发量子信息以实现量子计算、通信和传感的设备。
领导路线图工作的Supratik Guha说：“Q-NEXT和美国能源部其他国家QIS研究中心的作用是进行有益于公众利益的科学研究。”Supratik Guha同时也是Q-NEXT首席技术官、Argonne物理科学与工程理事会高级顾问、芝加哥大学普利兹克分子工程学院教授。“这就是为什么我们需要一个路线图。它抓住了未来的主要挑战，以及应该做些什么来解决这些问题。”
该路线图包括三个部分，重点是量子互连在量子计算、通信和传感中的应用。每个部分都确定了未来十年推进研究领域所需的科学和技术要求；列出他们使用的组件和系统；提出社区需要解决的问题；并概述了将技术转化为实际优势所需的发展。
“近来，量子信息研究主要是关于科学的。现在，尤其是在过去十年中，人们对将科学转化为技术的兴趣越来越大，”Guha 说。“我们试图做到非规范性，但我们确实会说，为了建立这些技术，需要发生什么。我们试图确定需要进步的科学领域，并描述需要解决的工程挑战。”
来自美国国家实验室、学术界和工业界 15 个机构的 39 名专家为该报告做出了贡献。
Guha 说：“该路线图是将科学家和工程师、专注于行业和专注于学术的人聚在一起提供所有观点并相互学习的绝佳方式。”
“我们希望这份路线图将成为我们设计和开发可行量子技术的全球QIS社区的指南，”报告的合著者、Q-NEXT合作的领导人之一、斯坦福大学教授Jennifer Dionne说。“路线图汇集了跨越广泛学科的专家的见解。我们希望它提供一个综合的观点，为投资这一新兴领域的国家科学机构、学术界和工业界的战略提供信息。”
这项工作得到了美国能源部科学办公室国家量子信息科学研究中心的支持，是Q-NEXT中心的一部分。
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