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澳大利亚发布《量子技术路线图》,布局发展量子教育生态系统

发布时间:2020-08-17   点击:403

一  引言


未来数十年,新兴的量子技术应用将为经济增长,提高生产率和创造新工作机会提供大量机遇。2020年5月,CSIRO制定了量子技术路线图。该路线图确定了可以支持量子生态系统的行动,行动将通过澳大利亚新兴高科技产业的发展,将澳大利亚的智力资本转化为经济价值。通过跨行业的持续投资和协作,在2040年为澳大利亚带来16000个工作岗位和超过40亿美元的收益根据CSIRO的数据分析,到2040年,预计量子技术可以创造860亿美元的全球产业。


CSIRO,全称为澳大利亚联邦科学与工业研究组织(英语:Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation),前身是于1926年成立的科学与工业顾问委员会(Advisory Council of Science and Industry),是澳大利亚最大的国家级科技研究机构,主要角色是通过科学研究和发展,为澳大利亚联邦政府提供新的科学途径,以造福于澳大利亚社会,提高经济效益和社会效益。联邦科学与工业研究组织有逾6600名员工,在澳大利亚、法国及墨西哥拥有逾50座研究站,形式上与中国科学院相似,在澳大利亚国民经济建设中具有举足轻重的地位。


图 《不断发展的澳大利亚量子技术产业》报告截图,来源[1]


二 各国对量子技术的投入


随着各国对技术的投入,全球量子产业正在迅速成熟。2012年至2018年,全球对量子技术公司的资本投资增长了近4倍[2],至少有52家量子技术公司在2012年至2018年之间接受了资本投资。英、美、欧盟、印度、德国和俄罗斯自2018年以来都建立了数十亿美元规模的量子技术计划或融投资方案。


图 公开披露的对量子技术公司的资本投资(2012-2018年),来源[1]


图 自2017年起各国量子技术公开资金承诺,来源 [1]



三 澳大利亚量子产业审议会主要建议


愿景:澳大利亚在量子技术研发方面保持了全球竞争力,并发展了可持续的量子技术产业;生成并拥有支持商业化应用程序的知识产权(IP)。

 

2040年,澳大利亚的量子技术产业可能会产生超过40亿美元的收入和1.6万个新工作岗位

计算:25亿美元/1万个职位

传感和测量:9亿美元/3千个职位

通讯:8亿美元/3千个职位

 

量子技术的应用提高了生产率,并在一系列现有行业中实现了新功能,包括

医疗保健和医学

  • 量子传感器可实现早期疾病检测和医学研究。

  • 量子计算机通过量子化学模拟支持加速药物开发。

自然资源

  • 量子传感器使发现有价值的矿床和有效的地下水监测成为可能。

  • 量子计算机可以增强复杂天气和气候系统的建模。

防御

  • 超灵敏的量子传感器可以探测到感兴趣的小信号,包括磁异常和微量化学物质。

  • 量子定位和计时设备可以在GPS无法使用的环境中进行精确导航。

金融服务

  • 量子计算机可以建模并优化投资组合等复杂系统。

  • 密钥生成和使用量子力学特性的通信为安全通信提供了支持。


审议会的主要建议

1. 制定国家量子技术战略,以实施本路线图的有利行动,并为澳大利亚量子产业制定长期的战略重点,承诺和成功指标。

2. 探索有效的融资机制,以支持量子技术应用程序的演示和商业化,并促进新兴量子业务的增长。

3. 吸引,培训和保留最佳量子人才,并评估未来量子技术人员的技能需求,以为战略能力的发展和增长提供信息。

4. 评估对国内量子产业的成功至关重要的产业能力和基础设施,并开发业务案例以解决任何差距。

5. 建立多学科和多机构的项目,以展示先进量子技术的商业应用;开发具有噪声的中型和大型量子计算机的软件应用和控制技术。

6. 提升澳大利亚的国内量子技术能力,并探索与可信赖的合作伙伴进行研发项目的机会。

7. 明确说明国防贸易控制法规的实施情况,以使业界充满信心,并确保保护澳大利亚的知识产权和国家安全。

8. 鼓励本地最终用户和政府积极参与澳大利亚的量子生态系统。

 

其他建议

1. 支持企业家精神和加速器计划,以增强深度技术初创企业的商业化技能。

2. 继续通过国家合作研究基础设施战略来支持和利用澳大利亚的共享研究基础设施,以促进开放式合作和具有成本效益的资本支出。

3. 利用互补的量子优势,加强澳大利亚大学之间的研究和培训联系。

4. 积极探索和解决下一代量子技术可能带来的任何未知的伦理、社会或环境风险。

5. 对量子技术的关键材料和组件进行全面评估。

6. 为量子应用的开发和部署制定强有力的指导和标准。

7. 考虑鼓励大学,以确保其知识产权管理实践;鼓励合作,企业家精神和商业化。

8. 增强国内能力,与国际合作,以开发量子后加密方法。


四 发展量子教育生态系统


量子技术方面各国竞技式抢占制高点的做法也使得对人才的竞争变得越来越激烈,特别是高新技术产业,更加需要具备交叉能力且具备综合性的劳动力团队,需包括量子相关与量子相关的研发、硬件和软件工程、精密制造和纳米制造、技术商业化和商业技能领域的高端人才。一方面,加强合作、引入人才、支持本土领域的相关专家发挥影响力固然可以一定程度降低该领域人才流失的风险;从长远来看,发展量子教育生态系统,可持续培养相关人才,是从根本上降低人才流失的解决方法。

 

图 来源[1]

由此来看,教育机会将是参与量子技术的国家和机构之间区别的重要点。澳大利亚的大学,英才中心以及州和联邦政府都在教育方面进行投资,以吸引和培养下一代量子技术人才。认识到需要具有多种技能的劳动力,大学开始建立各种量子教育产品,包括硕士课程(例如,昆士兰大学的量子技术硕士,澳大利亚国立大学的量子技术科学硕士),本科专业(例如,悉尼科技大学计算机科学专业的本科生现在可以攻读量子信息科学专业,甚至可以选修短期课程((如墨尔本大学量子信息处理短期课程)

 

悉尼量子学院正在支持下一代量子工程师和科学家的发展

悉尼量子学院(SQA)是由悉尼大学,悉尼科技大学,麦考瑞大学和新南威尔士大学联合发起的,旨在发展澳大利亚的量子技术生态系统。SQA将使学生能够在大学之间进行协作和培训;通过行业实习,研究项目和活动将学生和研究人员与行业联系起来;支持量子领域的行业参与和创业精神;并促进澳大利亚成为量子计算的全球领导者。该计划还旨在提高公众和企业对量子技术的理解。新南威尔士州政府,合作大学和工业界将对该计划投资约3500万澳元。SQA展示了有针对性的投资和协作如何帮助澳大利亚的量子能力。


参考文献

[1]https://www.csiro.au/~/media/News-releases/2020/Quantum/CSIRO-Growing-Australias-Quantum-Industry--pre-release--EMBARGOED-until-22-May-2020.pdf?la=en&hash=CE64FCF8066D7D201DEA5AD0101E5F8BE9D53297

 

[2] https://www.nature.com/articles/d41586-019-02935-4


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