维度网讯，美国国家科学基金会（NSF）宣布启动“三合一计划”（Project Triad），这是一项将量子传感、量子网络和量子计算整合至同一操作系统的首创性举措。该计划旨在通过首次将这三大能力结合，推动量子技术从实验室走向安全、医疗、能源和制造业等实际应用领域。

该计划将为美国工业界精炼、规模化并商业化这些系统奠定科学和技术基础，以增强经济竞争力、国家安全和生活质量。代理NSF局长布莱恩·斯通（Brian Stone）表示，NSF三合一计划将联合研究机构推进政府愿景，确保公共投资转化为美国在量子技术方面的战略优势，并与行政命令“开启量子创新下一个前沿”保持一致。

量子技术利用原子和光子等粒子中的纠缠和叠加等量子特性，使量子传感器能探测更精细的细节，而量子计算机则有望解决原本需要数年甚至数个世纪才能解决的问题。将量子传感器、网络和计算机整合到集成量子系统中，开辟了新的应用前景，例如为无法使用GPS或卫星地区的第一响应人员和军事人员提供导航和安全通信，通过更少的勘探钻井探测地下油气和矿藏，以及通过精确的医学成像和诊断数据生产针对一系列疾病有效治疗的个性化药物。

NSF首席科学官西蒙·马尔科姆伯（Simon Malcomber）表示，实现该计划需要卓越的基础科学工作以及转化研究来最大化利用量子数据。三合一计划采取系统方法，识别可规模化的量子突破并剔除不成熟方案，通过三个相互关联的项目将政府、大学和私营工业聚集在一起，这在美国是构建完全集成量子环境的首次尝试。

NSF国家量子虚拟实验室（NSF NQVL）将提供集成量子系统的概念验证用于实验和测试，目前处于设计阶段，计划到2026年12月视资金情况将多个项目从设计推进到实施。NSF X-实验室是由研究人员、工程师和企业家组成的独立团队，寻求基于里程碑的联邦资金以解决涉及互连和光子学的特定科学挑战，这类技术将在实现集成量子系统在设备间传输量子信息方面发挥关键作用。NSF Quantum+X则直接与工业界合作识别集成量子技术的潜在应用，目前正在积极寻求合作伙伴启动首批资助轨道，可能涵盖能源、金融、生物技术和制药等领域。

三合一计划借鉴了NSF现有的量子研究项目组合，包括其专业研究所、工程中心和国家研究基础设施网络，以在集成量子系统中获取最新发现和成果进行实际测试。这些项目还负责培训下一代量子科学家和工程师，为基于该计划成果的进一步发展储备劳动力。