量子技術是新加坡研發計劃下的一個關鍵研究領域。2007年,在新加坡國家研究基金會和教育部的支持下,新加坡建立了量子技術中心(CQT)[1];2018年啓動了一項國家計劃——“量子工程計劃”(QEP),旨在應用量子技術解決用戶定義的問題,並得到了國家研究基金會(NRF)和新加坡科技研究局(A*STAR)的支持。
2022年5月31日,新加坡副總理、經濟政策協調部長和國家研究基金會(NRF)主席王瑞傑(Heng Swee Keat)在亞洲科技x新加坡(ATxSG)峰會宣布QEP新增了兩個新項目——國家量子計算中心(NQCH)和國家量子無晶圓廠(NQFF)[2,3]。“我們對量子計算和量子工程的投資是我們嘗試預測未來(盡管我們永遠無法預測未來)和主動塑造我們想要的未來的方法的一部分。”
王瑞傑在新加坡麗思卡爾頓酒店舉行的ATxSG峰會上發言
加上今年2月宣布的國家量子安全網絡(NQSN),新加坡量子工程計劃(QEP)已經啓動了三個國家平台,以發展該國在量子計算、量子安全通信和量子器件制造方面的能力。
QEP開啓的三個國家量子平台由新加坡國立大學、南洋理工大學、新加坡科技研究局(A*STAR)和新加坡國家超級計算中心(NSCC)主辦,將協調各研究機構的活動、建立公私合作,使新加坡處于量子技術的前沿。
這些平台包括:
-
國家量子計算中心(NQCH):它將通過行業合作發展量子計算能力並探索應用。
-
國家量子無晶圓廠(National Quantum Fabless Foundry,NQFF):它將支持量子設備和使能技術的微加工技術。
-
國家量子安全網絡(NQSN):它將在全國範圍內進行量子安全通信技術試驗,並加強關鍵基礎設施的網絡安全。
NRF總裁劉德成教授(Low Teck Seng)說:“這三個國家平台的啓動標志著新加坡的意圖和雄心,即在我們過去對量子技術的投資的基礎上,通過與我們的夥伴機構密切的行業合作以進一步推動它。這些平台將利用每個參與機構的優勢,在量子計算、通信和設備等支柱領域開發關鍵能力,加強我們充滿活力的量子研究生態系統。”
“由于量子技術對各行業的潛在影響,它們正在吸引全球的興趣。在新加坡創建的三個國家量子平台使我們能夠在計算、通信和制造等關鍵領域充當更大的角色。量子工程計劃支持這些舉措和其他努力,以收獲新加坡在量子研究方面的強大創造力。”CQT首席研究員、QEP主任、新加坡國立大學物理系副教授Alexander Ling說。
根據新加坡的研究、創新和企業2020(RIE2020)計劃,將向這三個平台投入2350萬美元、爲期3.5年的項目資金,以進一步支持平台研發。
光子盒
,贊59
NQCH將彙集CQT在新加坡國立大學和南洋理工大學的團隊、A*STAR的高性能計算研究所(IHPC)和新加坡國家超級計算中心(NSCC)的專業知識和資源,在新加坡建立一個量子計算生態系統。
CQT和IHPC的研究人員將開發量子計算硬件和中間零部件。他們還將與金融、供應鏈和化學等領域的行業合作者探索應用;同時,NSCC將部署一個量子計算設施,並提供開發和訓練最終可用于量子計算機算法所需的超級計算能力。
在新加坡南洋理工大學CQT的研究實驗室裏,一個直徑不到2厘米的量子處理器部署在稀釋制冷機下方。該硬件將在國家量子計算中心下開發,並提供雲端使用機會。
該中心還將建立國際合作,培訓新的人才,以解決這一新興行業的人才技能短缺問題。
“量子計算正在到來。問題不在于何時,而在于誰將准備好使用這項技術。新加坡采取的方法是將我們研究人員的專業知識與實現這種使命所需的支持相結合。
作爲CQT、IHPC和NSCC的集體努力,NQCH的目標是爲生産型量子計算機提供基礎設施,運行它的中間零件和解決相關實際任務的量子算法。”CQT主任、NQCH首席研究員、新加坡國立大學教授José Ignacio Latorre說:“這項努力延伸到培養物理學家以外的量子人才,並向社會提供值得信賴的信息。”
“量子計算是一項革命性的技術,有望在信息處理和分析方式上發生重大轉變,並解決傳統受限于經典計算機的複雜問題。我們很高興將計算科學、高性能計算、人工智能和優化方面的專業知識貢獻給這一生態系統,以開發量子算法和軟件。與CQT和NSCC一起工作,我們將和行業夥伴一起,實現許多不同的量子和經典混合計算應用。”A*STAR IHPC執行主任和NQCH聯合首席研究員Su Yi博士說。
“量子計算的潛力是巨大的,是一種科學遊戲規則的改變。超級計算機將成爲加速量子計算研究、開發支持新技術所需工具和算法的關鍵資源。國家超級計算中心、IHPC和CQT之間的合作反映了一個整體的研究承諾,並涵蓋了新加坡量子計算生態系統發展的整個價值鏈。”NSCC首席執行官、NQCH聯合首席研究員Tan Tin Wee副教授說。
左起:來自IHPC的高級科學家Ye Jun博士、來自新加坡國家計算機中心的Papani Venkatesh和來自新加坡國立大學量子技術中心(CQT)的科學項目協調員Han Rui博士,在新加坡的ASPIRE-1超級計算機前合影。
國家量子無晶圓廠(NQFF)設在A*STAR的材料研究與工程研究所(IMRE),將支持QEP的三大支柱:量子計算、通信和傳感中的量子器件的微型和納米加工;它還將開發與新加坡在量子技術生態系統中的戰略需求有關的裝置。
CQT首席研究員、國家無晶圓廠主任、A*STAR高級科學家Manas Mukherjee說:“國家量子無晶圓廠期待通過開發有利的量子設備和基于量子的經濟來支持量子研究,並促進新加坡量子系統的發展。我們希望作爲研發和業界之間的橋梁,幫助塑造微電子的未來,並與新加坡最好的制造設施建立更多合作夥伴關系。”
2022年2月宣布的NQSN將在全國範圍內進行量子安全通信技術試驗,承諾爲擁有關鍵基礎設施和處理敏感數據的公司保障網絡安全。
該倡議由CQT、新加坡國立大學和南洋理工大學領導,有超過15個私人和政府合作者。信息通信媒體發展局(IMDA)是其合作者之一,IMDA通信和連接工程總監Wee Sain說:“IMDA正與我們的高等院校、行業和研究夥伴密切合作,在新加坡的光纖網絡基礎設施上合作運營和實施國家量子安全網絡(NQSN)。這是爲了確保隨著未來量子計算技術的發展,新加坡的通信網絡和系統仍是安全的。我們將繼續推動這種前沿技術發展,使新加坡的消費者和企業都能從中受益。”
參考鏈接:
[1]https://www.computerweekly.com/news/252520843/Singapore-doubles-down-on-quantum-technology
[2]https://www.quantumlah.org/about/highlight/2022-05-singapore-national-quantum-platforms
[3]https://www.pmo.gov.sg/Newsroom/DPM-Heng-Swee-Keat-at-Asia-Tech-X-Singapore-Summit-2022