• 监测快报 2025年版量子技术战略产业路线图

    来源专题:计量基标准与精密测量
    编译者:李晓萌
    发布时间:2025-05-07
    近日,欧洲量子产业联盟(QuIC)发布《2025年版量子技术战略产业路线图》,旨在欧洲量子生态系统未来十年发展提供指导。在全球竞争加剧的背景下,该路线图为欧洲量子时代的发展提供了清晰而协调的愿景,明确了战略优先事项,识别关键挑战,并规划出建设强大自主量子产业体系的路径。携手共塑未来重要的是,这份路线图是深度协作的成果。欧洲量子产业联盟(QuIC)的多样化成员——包括初创企业、大型企业、研究机构和公共合作伙伴——汇聚一堂,贡献他们的知识和见解。因此,这份文件反映了一个平衡的、包容的、面向未来的欧洲量子生态系统愿景。它不仅描述了当前的格局,还为未来几年设定了大胆且现实的目标。尽管量子技术正在迅速发展,但这份路线图清楚地展示了欧洲为何必须立即行动。通过共同的目标和战略协调,欧洲可以将其科学卓越转化为工业领导力。量子创新的关键技术路径该路线图聚焦于量子技术的三大基础支柱:量子计算与模拟、量子通信以及量子传感。此外,它还强调了诸如低温技术、激光和控制系统等使能技术的重要性。这些技术对于扩展可靠、欧洲制造的量子平台至关重要。每个部分都概述了技术里程碑、预测的时间表以及开发优先事项。因此,这份路线图不仅具有战略性,而且对于企业、研究团队以及政策制定者来说也极具可操作性。此外,它还探讨了量子技术将如何与高性能计算(HPC)和云计算等现有基础设施进行整合。支持更广泛的生态系统然而,仅靠技术进步是不够的。要在全球范围内取得领先地位,欧洲还必须构建一个强大且全面的创新生态系统。因此,该路线图探讨了五个关键的推动因素:·通过培训和教育培养人才;·通过标准和基准测试建立全球信任;·为欧洲企业制定明确的知识产权战略;·通过公私合作治理模式实现集体进步;·为深度技术定制长期融资工具。这些生态系统支柱共同构成了将研究突破转化为实际经济影响的基础。欧洲的机遇之窗如今,其他地区正在迅速发展。因此,欧洲必须避免分散的努力,专注于大胆而团结的行动。《2025年版量子技术战略产业路线图》正是为此而制定的——它提供了战略方向、共同愿景以及切实可行的下一步行动。它呼吁政策制定者、投资者、行业领袖和研究人员围绕一个共同目标团结起来:使欧洲成为全球量子创新的领导者。
  • 快讯 国际计量局(BIPM)在国家计量机构(NMI)和指定机构(DI)开发用于大气甲烷稳定同位素比率的校准和测量能力以实现全球可比性的计量学

    来源专题:计量基标准与精密测量
    编译者:张宇
    发布时间:2025-05-12
    近日,国际计量局(BIPM)为建立强大的大气甲烷(CH4)稳定同位素比值的精确校准和测量能力(CMC),在国家计量机构(NMI)和指定机构(DI)进行全面了解基础测量技术、标准物质(RM)、校准层次结构、赋值、不确定度评估和实验室间比较活动。世界气象组织(WMO)推荐的大气甲烷稳定同位素比值监测网络兼容性目标(以同位素delta值表示)为稳定碳同位素delta(δ 的 0.02‰13C)值和1‰为稳定氢同位素delta(δ2H)值,δ 的扩展目标为0.2‰13C 和5‰表示δ2H. 全球实验室间比较显示,δ 的偏移量高达0.5‰13C和13‰表示δ2H测量值远远超过了WMO的目标。为了解决这些差异,专家同位素实验室正在取得稳步进展,且NMI/DI的参与度越来越高。改进的测量技术以及共同参考材料的使用使测量结果更接近 WMO 的目标。该研究不仅回顾了NMI/DI建立CMC 所需的组成部分,还提出了进一步协调全球测量的可操作性建议,包括制定标准化协议、采用VPDB碳同位素delta标度以实现大气数据协调一致,以及开展国际比较研究以支持NMI/DI在其CMC中的声明。这些行动对于实现长期一致性以及推进大气甲烷稳定同位素比值测量的全球标准至关重要。 该研究的详细信息已发表在《Metrologia》期刊中。(DOI:10.1088/1681-7575/adcfa8)
  • 快讯 美国国家标准与技术研究院(NIST)评估概率和数据驱动的推理模型对光纤耦合NV金刚石温度计不确定性的影响

    来源专题:计量基标准与精密测量
    编译者:张宇
    发布时间:2025-05-12
    近期,美国国家标准与技术研究院(NIST)通过使用光纤耦合NV传感器进行连续光学检测磁共振(ODMR)测量来推断温度。NIST的方法利用了概率前馈推理模型,旨在通过自动微分最大限度地提高观察到的ODMR光谱的可能性。该模型有效地利用了自旋哈密顿参数的温度依赖性,从ODMR数据的光谱特征中推断温度。NIST在243K至323K的温度范围内实现了 ±1°C 的精度。为了对该概率模型进行基准测试,NIST将其与非参数寻峰技术和数据驱动方法(如主成分回归 (PCR) 和一维卷积神经网络 (CNN))进行了比较。发现在该模型的训练温度范围内,数据驱动的方法实现了 ±1°C 的相对精度,而无需结合对光谱-温度关系的专家级理解。然而,NIST的测试结果表明,在训练温度范围之外进行测试时,概率模型的性能表现优于PCR和CNN,这表明其具有超出训练集之外的鲁棒性和泛化能力。相比之下,PCR和CNN这样的数据驱动方法在被要求超出其训练数据范围进行外推时面临显著挑战。
  • 快讯 美国国家标准与技术研究院(NIST)发布用于太赫兹频率梳测量的超宽带光电子混频器

    来源专题:计量基标准与精密测量
    编译者:张宇
    发布时间:2025-05-09
    近日,美国国家标准与技术研究院(NIST)展示了他们研发的用于太赫兹频率梳测量的超宽带光电子混频技术,该技术使用经过改进的高速单向载波(MUTC)光电二极管提供高达500GHz的重复频率的相位相干检测。光电二极管本身的非线性光电子效应使电梳的谐波产生和下混过程具有显著不同的重复频率。具体来说,研究过程中生成了两个25GHz的频率梳,并使用光学滤波器来探索微波、毫米波和太赫兹频率范围内的频率梳光谱分量到基带的相干下混频。光电子混频器出色的噪声抑制性能使毫米波和太赫兹频率梳的相位相干测量成为可能,其测量时间为 τ,而艾伦偏差为 10^-13/τ。NIST进一步研究了转换损耗对反向偏置电压和光电流的依赖程度。实验结果表明,通过在最佳电压和最大可用光电流下运行光电二极管,可以将转换损耗降至最低。这项研究为毫米波和太赫兹频率梳的测量提供了一种解决方案,并有助于实现具有微共振器的完全稳定的频率梳。 该项研究的成果已发表在《Optics Letters》期刊上。(DOI:10.1364/OL.557366)
  • 快讯 美国白宫向美国国会提交2026财年预算提案,保留对量子信息研究的投入

    来源专题:计量基标准与精密测量
    编译者:李晓萌
    发布时间:2025-05-08
    近日,美国白宫管理和预算办公室向美国国会提交了2026财年预算提案,国会最终将决定保留或扩大多少量子资金。然而,白宫的提议似乎表明,量子技术固然重要,但它必须与其他许多优先事项竞争。 根据公布的数字,特朗普总统提议的2026财年自由裁量预算保持了量子信息研究支出的稳定,但没有在这一快速发展的领域提供新的投资,这表明对下一代技术采取了更为谨慎的方法。 根据白宫提交给国会的预算请求,政府将继续支持在能源部科学办公室和国家科学基金会名下的量子信息科学研究。这些资金已在之前的预算中分配,将作为更广泛推动维护美国在关键技术领域竞争力的一部分而得以保留。 但尽管量子计算在地缘政治和商业领域持续受到关注,提议的预算并未提供任何新的项目、增长计划或针对劳动力发展或商业化的具体预算条目。 科学领域的大幅削减 预算在联邦科学机构的大部分领域都提出了大幅削减,计划从国立卫生研究院削减179亿美元,并缩减被白宫在文件中称为“绿色新政骗局”的能源部研究项目。 尽管如此,科学办公室仍将为“优先领域”保留资源,包括人工智能、高性能计算、聚变、关键矿物以及量子信息科学。这种维持现状的支持似乎将量子技术划为一个受保护的领域,以应对更广泛的紧缩。 “预算削减了对气候变化和绿色新政骗局研究的资金,”白宫提到,“但维持了美国在高性能计算、人工智能、量子信息科学、聚变和关键矿物等优先领域的竞争力。” 没有提及国家量子倡议(NQI) 预算中没有提议增加量子教育、公私合作伙伴关系或推动实验室成果商业化应用的转化努力的资金。此外,也没有提及国家量子倡议(NQI),这是锚定美国量子研发战略的联邦法律。尽管该计划由多个机构管理,但其延续性可能现在取决于未来的国会重新授权或单独的立法支持。 这种克制的态度出现在一些与美国处于同等水平的国家,正在增加对量子计算及相关技术的公共投资之时。在美国,像IBM、谷歌和IonQ这样的公司一直呼吁继续进行联邦协调,以保持发展势头。 最终,尽管预算确认了政府将量子技术视为一个战略领域的观点,但其未被列入任何主要计划中,可能会使该领域更多地依赖于过去的动力,而不是新的联邦支持。此前,专家们曾表示担忧,对量子技术的投资增长不够强劲可能会减缓从研究到实际应用的过渡,特别是在制药、物流和国防等领域,早期的示范已经显示出其潜力。