跳到主要內容
:::

波蘭的量子飛躍:我們不能錯過的黃金機會

04/12/2024

波蘭擁有眾多專門從事量子科技的世界級研究團隊,使該國處於將這些突破性創新商業化的全球競賽的關鍵時刻。

 

正如華沙大學物理學家、量子科技群集(Q群集)主席Konrad Banaszek博士所說,國家將從量子研究和開發的戰略投資中獲得巨大收益。

 

然而,如果不採取果斷行動,波蘭就有可能錯過鞏固其在這一迅速發展的領域中的地位的獨特機會。

 

量子科技的影響雖然深深植根於抽象且往往違反直覺的原理,但正變得越來越有形和與市場相關。 第一次量子革命——以應用量子力學開發電晶體、雷射器、原子鐘和MRI機器等科技為特徵——已經對包括電信、醫療保健和國防在內的各個行業產生了深遠的影響。 今天,我們發現自己正處於第二次量子革命的懸崖上,量子密碼學、量子感測器、量子量測設備以及潜在的量子電腦等創新將重塑科技格局。

 

波蘭在全球量子格局中的地位

雖然Banaszek博士承認,在全範圍量子電腦開發方面與美國和中國等領先國家競爭仍然是波蘭面臨的一大挑戰,但他確定了波蘭具有巨大潜力的其他幾個領域。 這些包括量子通信、量子感測器、量子計量學和可能支持量子計算的科技。 與面臨重大科技障礙的量子電腦不同,其中許多應用程式可以在更短的時間內進入市場,使其特別適合開發。

 

Banaszek博士認為,為了實現這一潜力,波蘭需要一個國家量子計畫,促進科學界、工業界和政府之間的更大合作。 現時的情况是,研究團隊分散在全國各地,各自單獨地開展個人補助計畫,這對發展有凝聚力的大規模科技優勢構成了重大障礙。 波蘭要在量子科技方面取得有意義的進展,就必須採取協調一致的跨學科作法,並輔以鼓勵合作的基礎設施。

 

量子科技的變革潜力

量子科技有可能徹底改變許多領域,從資訊處理和電信到國防、網路安全和環境監測。最緊迫的問題之一是網路安全的未來,因為量子電腦可能會破壞保護私人通信、金融交易和關鍵基礎設施的加密系統。

 

現時,密碼保護依賴於使用傳統電腦解决複雜數學問題的難度。 然而,利用量子運算的量子電腦將能够以前所未有的速度破解這些密碼。 雖然强大的量子電腦尚未成為現實,但它們對敏感數據和基礎設施構成的風險是巨大的。 Banaszek博士指出,雖然這種電腦的發展在未來幾年內不太可能構成直接威脅,但仍然需要對量子抗性加密系統進行長期規劃和投資,以防範未來的漏洞。

 

量子密碼學:前進之路

儘管量子計算仍處於發展階段,但量子密碼學——利用量子力學特性來保護通訊——已經開始在現實世界的應用中進行測試。 一些政府和金融機構正在探索量子密碼系統保護敏感數據的潜力。 波蘭還啟動了自己的實驗裝置,利用光子偏振等量子現象來確保數據的完整性和保密性。

 

然而,Banaszek博士警告說,並非所有作為量子密碼學銷售的產品都基於真正的量子原理。 在新興的量子技術市場中,存在“量子清洗”的風險,即公司誇大或歪曲其產品的能力。 鑒於網路安全涉及的高風險,開發必要的專業知識來嚴格評估這些科技並確保它們符合量子物理學的原則至關重要。

 

量子感測器及其廣泛應用

量子科技的另一個有前景的領域是量子感測器的發展。 這些感測器利用量子力學效應實現極其靈敏的量測,具有廣泛的潜在應用,從精密計量到國防和環境監測。在波蘭,研究人員已經在研究各種用途的量子感測器,包括用於量子通訊的天線和能夠探測重力場的感測器,這些感測器可用於探索地下資源或監測潛艇的存在。

 

Banaszek博士指出,量子感測器具有改變自然資源勘探、醫療保健和國家安全等行業的潜力。 鑒於這些感測器與大規模量子電腦系統相比相對簡單,它們的上市時間可能要短得多,這為波蘭提供了在這個快速發展的領域領先的機會。

 

量子市場與經濟可行性

量子技術市場的增長是不可避免的,但它成熟的速度在很大程度上取決於與這些科技相關的成本。 現時,許多量子系統需要極端條件(如超低溫)才能運行,這對廣泛的商業化構成了重大障礙。 然而,如果量子科技可以在室溫下運行,生產成本可能會大幅降低,從而加速其部署。

 

尤其是,量子感測器在加速商業化方面展現出巨大的潜力。 與需要大量計算能力和複雜系統的量子電腦不同,量子感測器只需要幾個量子位就可以運行,這使得它們更容易擴展和整合到實際應用中。

 

製定協調一致的國家戰略的必要性

為了利用這些機會,Banaszek博士強調了協調的跨部會量子科技發展方法的重要性。 教育部、科學部、國防部、醫療保健部和數位化部,以及國家研發中心,都應該在為量子科技研究和商業化製定連貫的戰略方面發揮積極作用。

雖然波蘭在量子研究方面的高水準科學專業知識和創新已經得到認可,但Banaszek博士認為,需要採取更有條理的長期方法來培養這一潛力,並將其轉化為永續的競爭優勢。 該國的科學界雖然能力很强,但必須獲得資源、基礎設施和政策支持,才能在全球量子主導地位的競爭中有效競爭。

 

行動的必要性

波蘭成為量子科技領導者的機會之窗正在縮小。 雖然量子革命仍處於早期階段,但勢頭正在迅速增强,潛在的回報是巨大的。 通過對量子研究和開發進行戰略性投資,促進科學和工業部門的合作,並開發將這些科技商業化所需的基礎設施,波蘭可以將自己定位在這一變革領域的前沿。

 

Source: https://scienceinpoland.pl/en/news/news%2C105458%2Cpolands-quantum-leap-golden-opportunity-we-cant-afford-miss.html

 

 

更新日期 : 2025/01/06