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在过去几十年中，欧洲量子物理学家们做了一些惊世之举：将单光子送入地球轨道并使其返回，创造量子比特（在能破解如今加密方式的计算机中将成为核心）以及“传送”光子、电子和原子的量子态。但他们在将科学转化为技术方面成效甚微。至少3400位签署了《量子宣言》的科学家是这样认为的。《宣言》呼吁设立一个欧洲大型项目，以支持和协调量子技术研发。欧盟委员会了解到这一情况后，投资了10亿欧元设立一个为期10年的大型项目，称为量子技术旗舰项目，今年启动。
在量子隐形传态（未来量子物理互联网的关键）方面作出了突破性贡献的维也纳大学物理学家安东•蔡林格（Anton Zeilinger）说：“欧洲有两个选择：要么团结起来参与竞争；要么忘记这回事，让别人利用欧洲的研究成果。”
欧盟委员会两年前在阿姆斯特丹的一次会议上正式宣布为这个项目提供资金，这次会议由荷兰最著名的量子研究实验室QuTech联合主办。会上，约350位科学家、欧洲业界的代表以及谷歌、洛克希德•马丁公司、微软等总部位于美国的全球性技术公司的代表敲定了该项目的优先级。QuTech材料科学家和项目负责人阿诺切卡•沃斯雷金（Anouschka Versleijen）说：“旗舰项目的组织和形态仍待定，但已经启动了。”
在阿姆斯特丹，代表们所争论的潜在量子技术远远超出了人们通常的想象，涉及了牢不可破的加密、无法入侵的互联网以及能够破解现有机器可能需100年时间才能解决的问题的计算能力。新技术包括量子模拟、量子传感器、量子成像、量子时钟，以及量子软件和算法。
在量子模拟中，专门制造的量子计算机将执行材料的量子力学级建模，这对当今的传统计算机而言是无法实现的。量子模拟将阐明超导体的精细结构，并绘制出复杂的化学反应来预测新工程材料是否稳定。
量子传感器和量子成像将在医学领域发挥特别重要的作用。例如，可提供新的检测心脏磁场的方式，从而更加准确地诊断和辨别出心脏疾病。英格兰拉夫堡大学专注于量子工程领域的物理学家马克•埃弗里特（Mark Everitt）说：“你能够获得之前无法看到的东西的图像。”
英国国家物理实验室的海伦•马戈利斯（HelenMargolis）说，量子时钟跟踪单个原子的振动，从而实现难以想象的精确度，用途将非常广泛，可包括局部重力势的精确测量和金融交易的精确定时。她称，量子时钟的精确度极高，可实现300亿年误差不超过1秒。
利用新的量子算法，量子计算机的数据处理速度可大大提高，以前所未有的速度进行数据库检索、机器学习和图像识别。微软等公司研究量子编译器，对大量的编码器而言，使用此类算法可能会更方便。
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既然酝酿了这样一系列有价值的潜在技术，欧洲为什么不早点在这些技术上全力以赴呢？蔡林格说，一部分原因是科学家与工程师之间的沟通问题。他说，一些量子理论非常古怪，让工程师们很反感。“在欧洲一直存在这样一个问题：欧洲工业界比美国的怀疑态度更强，当然现在的怀疑论调少了一些。”
埃弗里特对此表示赞同。他认为，量子力学有许多领域已经不再是物理学的问题；而是工程问题。“这些领域将会取得巨大进步，推出全新的产品。”
作者：Alexander Hellemans
IEEE Spectrum
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