欧盟联合研究中心发布欧洲量子技术未来方向报告
10月13日,欧盟联合研究中心(JRC)发布《欧洲量子技术未来方向》报告[1],从科学、技术和经济角度概述欧盟在量子技术领域的发展现状、当前及未来面临的挑战,提供指导《欧洲量子战略》的关键数据。欧盟委员会于7月正式推出《欧洲量子战略》,旨在依托其在量子科学领域的领先优势,着力开发可扩展、协调的量子基础设施枢纽,以推动量子技术从技术设计到产业应用的全链条发展。战略涵盖五大关键目标:通过投资初创企业、保障供应链安全来推动产业化和商业化;建设可持续的量子基础设施;推动研究与创新;将安全的量子能力深度整合到欧洲的太空探索、安全与防务战略之中;培养一支多元化、世界一流的量子技术劳动力队伍。
1、欧洲量子技术发展现状。欧洲在量子研究领域底蕴深厚,凭借量子领域的突破性发现屡次斩获诺贝尔物理学奖,并保持着科研高产记录,其科研成就目前稳居全球第二,仅次于美国。欧盟拥有全球32%的量子技术企业,量子密钥分发领域的企业更以36%的份额全球领先,但其量子专利全球占比仅为6%。目前,该领域专利由中国主导(46%),美国次之(23%)。尽管欧盟企业普遍成立较晚、规模较小,却更倾向于与非欧洲伙伴开展专利合作。截至2024年底,欧盟已通过“量子技术旗舰计划”等多项举措在该技术领域投入超20亿欧元(约合165亿元人民币),该计划主要通过“地平线2020”和“地平线欧洲”计划获得资金。报告指出,当前欧盟量子技术计划存在碎片化问题。新出台的《量子欧洲战略》有望整合各方努力,推动创新资源向战略重点领域集聚。尤为关键的是,该战略必须着力扫除阻碍欧洲作为统一整体参与全球竞争的各项障碍。
2、欧洲资助量子技术发展的项目。欧盟已推出一系列支持量子技术研发及商业化进程的计划,主要计划如下:
(1)欧洲量子旗舰计划。该计划2018年启动,旨在开发量子技术并进行商业化。具体而言,量子旗舰计划的目标是巩固和扩大欧洲在量子技术领域的领导地位,同时通过推动欧洲成为一个充满活力且具有吸引力的创新研究、商业和投资区域,推动欧洲产业竞争力。该计划主要涉及4个领域:量子计算、量子模拟、量子通信、量子传感和量子计量。
(2)量子欧洲研究区网络(QuantERA)。QuantERA的主要目标是支持并资助量子技术的发展,涵盖量子通信、量子传感、量子计算以及先进架构和量子算法等多种量子技术。与量子技术旗舰计划相比,QuantERA的规模较小,重点是资助跨国合作与研究,旨在促进欧洲不同国家之间的合作与创新。
(3)欧洲量子通信基础设施(EuroQCI)。EuroQCI由欧盟委员会、成员国以及负责空间部分的欧洲空间局(ESA)协同推进。其由成员国境内及跨境的基于光纤的地面部分和由ESA管理的基于卫星链路的空间部分共同组成,首批服务包括量子密钥分发,用于保护政府机构、数据中心、医院和能源网络等关键基础设施中的敏感数据。
(4)欧洲高性能计算联合计划(EuroHPC JU)。EuroHPC JU是欧盟、各成员国以及私营公司于2018年共同发起的一项合作计划,旨在欧洲范围内打造世界级的超级计算生态系统。在2021~2027年期间,EuroHPC JU计划投资扩展德国、法国、捷克、波兰、意大利、西班牙、卢森堡与荷兰的8台量子计算机的规模,并建立对应的监管框架。
(5)芯片联合计划(Chips JU)。2023年11月欧盟委员会正式启动Chips JU,旨在加强欧盟的半导体生态系统和欧洲的技术领导力。该计划致力于促进知识从实验室转移到晶圆厂,弥合科研与工业应用之间的差距。在此背景下,量子芯片被视为创新重点,建设量子芯片的试点生产线被视为实现目标的第一步,具体包括:开发量子芯片的创新设计库;支持开发新的或现有的试点生产线、洁净室和晶圆厂,用于量子电路和量子芯片的原型设计和生产;开发用于测试和验证由试点生产线制造的先进量子芯片的设施。
(6)光子学(Photonics21)。Photonics21是欧盟委员会于2005年成立的技术平台,旨在推动欧洲光子学领域的发展。Photonics21推动了多个项目的开展,其中部分项目与量子技术高度相关,特别是利用光子集成电路构建量子芯片。
(7)欧洲国家计量机构协会(EURAMET)。EURAMET是欧洲各国国家计量院的协调组织机构,其专门成立了量子技术欧洲计量网络(EMN Quantum),负责协调欧洲在量子技术领域的测量科学研究,并已在量子计量学的3个关键方向(量子时钟、量子电子学与量子光子学)启动了多个研究项目。
(8)欧洲创新理事会(EIC)。EIC设有熟悉量子技术领域的项目负责人,已资助了超过100个量子技术项目,资助金额约为3亿欧元,每个项目获得的资金通常为数百万欧元,项目周期较短。
(9)欧洲投资银行(EIB)。EIB启动了一项5亿欧元的资助计划,面向包括量子技术在内的关键赋能技术,单笔投资最高可达5000万欧元。2021年,芬兰领先企业IQM Quantum Computers从EIB获得了3500万欧元资金,用于加速在埃斯波建设欧洲首个量子专用制造设施。
(10)欧洲防务基金(EDF)。EDF于2021年启动,旨在支持欧洲防务能力与关键技术的发展。该基金将量子技术列为重点资助领域,认可其在国防与安全方面的变革潜力。目前,已资助了ADEQUADE(聚焦先进颠覆性量子技术)、Q-SiNG(量子随机数生成)、ORQESTRAS(专注于后量子密码)、Q-ARM(面向量子安全通信)和SQORPION(专注于量子传感器)等项目。
(11)欧洲科学技术合作(COST)行动。COST已资助多个与量子技术相关的项目,例如聚焦于超导量子技术的NANOCOHYBRI、关注冷原子量子技术的AtomQT等。
(12)ESA。ESA资助的研究覆盖量子通信与密码学、量子传感、量子计算等领域。在量子通信方面,ESA正与欧盟委员会合作开发EuroQCI,旨在通过卫星分发量子密钥。在量子传感领域,ESA为木星冰月探测器(JUICE)开发了基于量子干涉效应和塞曼效应的量子磁强计。在量子计算方面,ESA的先进概念团队正在探索将含噪声中等规模量子伊辛机用于各种空间应用。
3、未来发展建议。为保持全球市场竞争力,欧盟需持续投入研发,并通过以下方式促进企业、科研机构与政府间的协同合作:将研究成果转化为可解决行业实际问题的量子技术及算法,如优化计算、模拟仿真、密码学等,系统提升技术水平;向用户展示量子技术在提升效率、降低成本、优化决策等方面的实际效益,凸显其应用潜力;打造汇聚科研人员、行业领袖与投资机构的活跃生态圈,共同推动量子领域的技术创新与产业增长;协调各成员国开展教育与科研基础设施建设,实现人才引进与资源优化,避免企业进行“补贴套利”;整合欧盟及成员国层面对关键战略技术或方向的投资,尽可能减少碎片化问题;协同成员国运用政策与法律工具,通过完善知识产权保护机制确保对关键创新的战略控制,防范核心资产外流;推动解决方案与使能技术的标准化建设,有效降低系统成本;重点发展用于太空、国防与安全领域的量子技术欧盟本土供应链与自主制造能力。
(黄茹 蒲虹君)
[1] Quantum technology: 32% of the world’s companies, but only 6% of patents are from the EU. https://joint-research-centre.ec.europa.eu/jrc-news-and-updates/quantum-technology-32-companies-only-6-patents-are-eu-2025-10-13_en