美国NSF启动一体化量子系统建设
2026-07-14 16:35
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维度网讯,近日,美国国家科学基金会(NSF)启动Project Triad计划,拟将量子传感、量子网络和量子计算整合到同一套可运行系统中,建设面向实验验证和产业转化的一体化量子基础设施。该计划将依托美国国家量子虚拟实验室、X-Labs和Quantum+X三类项目,打通量子信息采集、传输和处理环节,使不同量子设备能够在统一环境中协同运行。

Project Triad现阶段的核心任务,是建设一套概念验证级集成量子系统。量子传感器负责获取环境或物理对象信息,量子网络在不同设备之间传输量子数据,量子计算系统则承担后续处理。美国NSF表示,该系统需要在信息采集、通信和计算全流程中维持量子相干性,避免量子信息在传输或设备连接过程中退化为普通数据。

美国国家量子虚拟实验室将承担主要设施整合和测试任务。该实验室目前仍处于设计阶段,美国NSF计划在资金到位的情况下,于2026年12月前推动部分项目由设计转入实施,并建设可供科研团队开展实验、测试和性能评估的量子系统。这里的“虚拟实验室”并非只提供软件或远程会议平台,而是通过连接不同地区的量子设备、实验设施和研究团队,形成可共享的国家级研发与验证资源。

围绕系统互联,美国NSF X-Labs将重点解决量子设备之间的接口、光子器件和量子信息传输问题。量子计算机、传感器和通信设备采用的硬件路线并不完全相同,要形成一体化系统,需要建设能够连接不同量子节点的网络和光子基础设施,并验证量子信息在长距离传输中的稳定性。美国NSF此前遴选的设计团队中,包括一项约60英里量子网络方案,以及面向芯片化量子传感器、容错量子逻辑和动态量子电路的研发项目。

Quantum+X则负责把集成量子设施与企业应用场景连接起来。美国NSF正在寻求能源、金融、生物技术和制药等行业合作伙伴,利用统一量子环境验证导航与安全通信、地下资源探测、精密医疗成像及工业材料监测等应用。相关项目将先在实验和测试环境中评估技术可行性,再决定哪些系统适合扩大规模并交由企业部署。

此次计划并不意味着美国已经建成覆盖全国的量子通信网络,也没有公布新建实验楼、光纤线路长度、量子计算机数量或整体投资金额。现阶段可以确认的是,美国NSF已启动跨量子传感、通信和计算领域的统一基础设施计划,并提出在2026年底前推动部分项目进入实施。后续建设进度仍取决于资金安排、设备接口开发、量子网络测试和概念验证系统集成结果。

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