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以色列政府加入投資國家級量子技術發展行列

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科技產業資訊室 - 張小玫、何思穎 發佈於 2020年1月2日

圖、各國家啟動國家量子計劃
 
根據以色列政府資助的Israel's national AI plan五年計劃中,列入量子科學(quantum science)是必須發展的技術應用。
 
以色列政府宣布投資10至20億新謝克爾(約2.89億至5.8億美元)開發AI技術後,政府又批准了另一項國家創新計畫(NIS)投資——量子運算,預計五年內投資12.5億新謝克爾(約3.6億美元),但初始階段先提供經費僅為3億新謝克爾(約8,678萬美元),供做學術機構基礎研究,最終目標是制定全國計劃發展量子技術,以促進以色列本土生態系統所有領域發展。
 
國家量子計畫將迎接下世代的運算革命。該計畫並非要開發量子電腦,因開發量子電腦所需投資額恐高達數十億美元,而且中美等國家以及阿里巴巴、Google和IBM等大型公司早已投入進行研究。所以,以色列計畫將投資重點放在量子科學和基於該技術的創新技術應用。
 
目前,量子科學之中,最突出的能力包括先進加密功能、利用現存技術的密碼破解功能,以及即使在最快的超級電腦上也無法實現的複雜模擬(complex simulations)。這些模擬可應用於科學、財務預測以及新工程材料。另一個領域是量子感測器,例如開發比GPS技術更快且更精確的感測器。
 
該計畫委員會認為基於國家競爭力,以色列應該積極投入量子科學的研究與應用,並建議:
  1. 增進和集中主力於人力資本(招募學術人員、製訂學術研究計劃、建立研究實驗室、吸引海外研究人員以及提供獎學金),
  2. 採購用於量子實驗室的雲端計算時間,也就是使量子維持在某個量子態時間(相干時間, coherence time)
  3. 在大學及應用技術研究中心開發國家量子運算硬體基礎架構。
  4. 擴大量子通訊的系統開發和研究,並加快工業和國防領域之重要量子感測器計畫的發展;
  5. 鼓勵新興產業加入感測器、通訊、材料和雲端運算領域;
  6. 支持量子零組件基礎設施的建立,以供產業使用;
  7. 在學術機構中建立硬體基礎架構,供不同學科和研究小組共享;
  8. 投資並結盟國際合作的力度。
2018年中旬,以色列已建立兩個主要機構,利用既有優勢使其成為量子科學領域的技術領先國家。第一個機構是國家研發基礎設施論壇(TELEM)隸屬於以色列科學及人文學院。TELEM已任命由前首席科學家Orna Berry率領的特別委員會與以色列創新局(Israel Innovation Authority)來主導量子科學計畫,還有負責審查研究提案來自科技部、財政部、高等教育理事會計畫及預算委員會以及國防部武器發展及技術基礎建設管理局(MAFAT)。
 
第二個機構是促進AI發展委員會底下的專門小組,由少將Isaac Ben-Israel教授以及Berry領導負責技術基礎架構。
 
採聯合研究以弭補量子人才短缺
 
同一時間,由於意識到量子技術的重要性及發展的緊迫性,有關量子技術發展的倡議已經在進行中;2019年9月初,創新局和MAFAT在公司和學術機構的合作下,在以色列建立了此類的第一個聯合企業,旨在鼓勵量子領域的合作;這些努力將促進量子知識基礎設施的發展,並將引導創新技術能力。該聯合合作的合作夥伴包括魏茨曼科學研究學院(Weizmann Institute of Science)、以色列理工學院(Technion)、阿里埃勒大學(Ariel University)、本•古里安大學(Ben Gurion University of the Negev)、巴伊蘭大學(Bar Ilan University)、耶路撒冷希伯來大學(Hebrew University of Jerusalem)、以色列航太工業(Israel Aerospace Industries)、拉斐爾先進防禦系統公司(Rafael Advanced Defense Systems)以及開發原子鐘的拉斐爾子公司AccuBeat。
 
以色列未來正朝向量子技術發展,而且隨著新聯合企業的運作,將彌補量子技術人才及通用知識的嚴重短缺的問題。
 
日本方面

日本政府在2019年專家會議將「量子技術創新戰略」方案與AI和生物並列的國家戰略技術,將攜手産官學(即企業、政府和大學)全面推進量子技術的開發,並將2020年訂為日本「量子技術元年」。日本將大幅增加2020年度以後的相關預算,在5年時間裏設置5處以上核心研發基地。通過改善投資環境等,力爭在10年內打造10家以上新創企業。量子技術的應用有望在10~20年裏以各種形式取得進展,日本期望藉由國家戰略來提升競爭力。量子計算機成功關鍵之一是培育潛力人才,今後需要培養具備相關技能的人才。

已有10個國家啟動國家量子計劃
 
目前已經啟動國家量子計劃的國家,包括:中國(24億美元)、美國(16億美元)、歐盟(11億美元,投資額可能增加三倍)、加拿大(10億美元)、德國(7.8億美元)、英國(3.58億美元)、日本(3億美元)、澳洲(2.8億美元)、以色列(初期3.6億美元)以及新加坡(7800萬美元)。而且,除了公開宣布的國家計劃外,許多國家還同步祕密開發涉及國家安全的應用科技。(1155字;圖1)
 
 
參考資料:
Israel joins the quantum club. Globes, 2019/12/2


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