量子技术的商业化是2023年NIST的优先事项

光子盒研究院出品

美国国家标准与技术研究院(NIST)在2022年率先开展了应用量子研究，并希望在未来一年进一步支持这个不断增长的行业。

量子传感和抗量子密码(PQC)是NIST的研究人员在未来一年将优先考虑的两项技术，因为研究人员专注于商业化应用量子技术背后的基础工作。

NIST物理测量实验室主任James Kushmerick说，该机构对抗量子密码的下一步是标准化今年早些时候发布的抗量子算法。他说：“抗量子加密是非常重要的，NIST已经确定了四种算法，他们正在通过标准化过程……与社区合作。PQC绝对是一个高度优先的领域，在这个领域还需要继续努力。”

他认为，与私营部门、行业和学术界的实验室和专家的持续合作将继续有助于推动新的量子科学研究，特别是在量子经济发展联盟(QED-C)内。除了新技术的实际开发，合作机构还将提供整体视角，以确定如何支持量子技术进入商业市场。

他列举了像NIST on a Chip这样的项目，该项目具有量子设备和传感器，可以在单个软件芯片中提供精确的测量。Kushmerick说，NIST正在寻求与行业领导者建立新的合作伙伴关系，以生产适合市场销售的耐用产品。

尽管有需求，可扩展性和商业化是科学家面临的两个最大挑战。Kushmerick说：“真正的优势之一是我们可以看到竞争前的空间。然后，我们可以共同解决一些问题，这些问题不是任何一个应用或任何一种技术所独有的，而是所有领域都需要的。”

Kushmerick列举了相关的低成本、低功耗基础技术的发展，例如保持量子处理系统冷却的低温冷却器，作为需要开发更大基础设施的一个例子，以使量子技术可持续发展。

他说：“很多量子系统都需要冷却到接近绝对零度。有不同的方法可以做到这一点：你可以使用液氦，你可以使用稀释制冷机。其中许多都是实验室规模的大型系统。如果你……需要冷却，在每个站点安装这些设备，例如，如果你要建立一个传感器网络之类的东西，你需要能够以更小的尺寸、重量和功耗来实现，而且成本足够低，以便实际部署。如果是200万美元一台……没人会买得起。”

尽管量子传感技术和抗量子密码标准取得了创新，但Kushmerick指出，NIST仍在研究与其围绕测量标准化的核心任务相关的一系列其他应用。“我们需要超导量子比特、离子捕获和光子学的进步，所以我们有跨越所有主要技术路径的计划，这样我们就能认识和发展其中所需的计量学，”他说。

在保持行业合作的同时，NIST还致力于促进美国在制定开放标准方面的领导地位，以促进新兴技术行业的公平竞争。他说：“有些实体试图狭隘地定义标准，以锁定市场或阻止人们进入市场。因此，这才是美国作为一个整体真正需要参与的地方。”

Kushmerick警告说，在任何使用或共识标准发挥作用之前，量子技术的大规模爆发仍然很遥远，并表明稳定的联邦支持作为建立商业化量子产业的最后一块拼图。

他说：“量子技术需要一段时间——尽管我们有单独的量子比特和类似的东西——才能真正扩大规模，而且我们需要整个政府一致努力，才能真正实现这一目标。我们必须采取长期的做法。”

参考链接：

https://www.nextgov.com/emerging-tech/2022/12/quantum-techs-path-commercialization-will-be-2023-nist-priority/381203/