风车、运河、奶酪、郁金香与自行车。
荷兰,曾经的“海上马车夫”,国土面积约41545平方公里(我国海南省的面积约为34000平方千米),人口仅1770万人,是名副其实的“小国”。与此同时,荷兰的GDP达到了1.14万亿美元,为仅次于美国的全球第二大农产品出口国,迄今为止诞生了21位诺贝尔奖获得者,是货真价实的强国。
2024年10月18日,荷兰政府颁布新的量子技术出口管制政策。如果荷兰的公司想在欧盟以外销售量子计算机,将需要出口许可证。
图:荷兰风景
事实上,荷兰是最早布局量子科技的欧洲国家之一,于2019年就发布了国家量子计划Quantum Delta NL,还是世界上人均量子初创公司数量最多的国家之一。此外,荷兰拥有全球领先的光刻设备供应商ASML,目前最高端的极紫外(EUV)光刻机市场已被ASML垄断。光刻机是半导体产业中芯片制造的核心设备,量子芯片又是量子计算机的核心组件,因此ASML积累的丰富经验也是荷兰发展量子科技的独特优势。
这个全球平均身高最高的国家,正在逐渐成长为量子巨人。
以「生态」为核心的量子战略布局
自制定以来,QDNL(荷兰国家量子计划)致力于协调和执行荷兰的国家量子技术议程(NAQT),推动量子技术的发展,以确保荷兰在全球量子竞赛中保持领先地位。QDNL的目标是创建一个全面的国家量子创新生态系统,推动量子技术的实际应用和商业化,为荷兰带来70亿欧元的经济影响。
QDNL的生态系统围绕三个催化项目构建:量子计算和模拟、国家量子网络、量子传感应用。这些项目通过四个行动线连接:研究与创新、量子生态系统、人力资本和社会影响,旨在推动量子技术从实验室走向市场。
图:QDNL的内容架构
来源:QDNL
QDNL汇集了知识机构、企业和社会组织,形成了一个覆盖全国的量子技术网络,包括五个创新中心:阿姆斯特丹、代尔夫特、莱顿、埃因霍温和特温特。
荷兰国家增长基金为QDNL投资了6.15亿欧元,支持QDNL的7年计划,旨在培养2000名研究人员和工程师,扩展100家初创企业,并创造3万个高科技工作岗位。2022年9月,荷兰政府宣布将调用2.7亿欧元促进创新量子技术应用的开发,支持数字化转型。
此外,荷兰还制定了全球首个量子计算机供应链路线图。这份路线图将量子计算机视为一个产品需要接口的标准化和其所有构建模块的集成,以及能够提供高质量组件并确保供应安全的成熟供应链。根据ImpaQT项目,商用量子计算机产品应满足以下要求:为有商业价值的问题提供解决方案、支持NISQ应用程序的开发与执行、支持量子处理器的开发、能够调整量子器件的性能。
图:荷兰的量子政策布局
来源:QuantERA
荷兰积极参与国际合作,与法国和德国签署了《量子技术合作联合声明》,旨在加强三国量子生态系统之间的协同,并共同构建吸引最优秀国际人才所需的环境。
由此可见,「生态」思维贯穿荷兰的整个量子布局。小到一个项目的施行、一台量子计算机的构建,大到整个园区的建设、国与国之间的合作,生态始终是荷兰量子战略的核心:雄心勃勃的荷兰希望最大化整合好现有资源,尽全力占据量子生态链的各个环节。
一所名校,和由它撑起的荷兰量子科研
荷兰非常重视教育,其教育体系在全球享有盛誉。
荷兰是世界上教育最普及、教育程度最高的国家之一,国民平均教育水平位居世界第三,25-64岁人群中,1/3拥有本科学历;荷兰的13所综合类大学中,12所跻身世界排名前200位,世界前50名大学中,荷兰占有6名,教育实力仅次于美国和英国。
高回报的背后是高投入:荷兰政府对教育的总投入达国民预算的20%,超过国防投入。政府提供长达12年的免费义务教育,学前教育阶段也提供高额补贴。荷兰坚持仰赖实践、不崇尚竞争、鼓励孩子运用想象力的教育传统,重视提升教师的专业水平。
提到荷兰的量子教育,不得不说的就是代尔夫特理工大学。荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)是荷兰量子信息科学领域的重要力量,微软和英特尔的量子硬件研究团队均来自这所大学;荷兰的量子科研论文引用率位居世界前列,代尔夫特理工大学功不可没。这所高校为荷兰的量子技术发展提供了坚实的研究基础和人才储备。
图:量子之家主楼
来源:House of Quantum
2021年6月,QDNL宣布与ASR荷兰科学园基金合作,将在代尔夫特理工大学校园内建设12000平方米的量子之家(House of Quantum),计划于2024年竣工,作为荷兰发展量子技术的国家总部。量子之家带有孵化园和实验室的性质,将成为一个为创造未来量子技术和商业的公司、投资者和研究人员提供服务的生态系统。
量子之家的选址体现出荷兰对代尔夫特理工大学的量子科研实力的认可。此外,量子之家还靠近荷兰量子研究中心QuTech和荷兰国家应用科学研究院(TNO)等科研机构,便于多方交流。
QuTech正是由代尔夫特理工大学与荷兰应用科学研究组织(TNO)联合创立。QuTech的研究覆盖量子互联网、量子比特、量子计算三个方向,其中量子计算的研究包含两种方法:量子点中的电子自旋和超导量子电路。QuTech已与英特尔签订了长期合作协议。根据欧洲量子产业联盟(QuIC)于今年1月发布的《全球量子技术专利格局》综合白皮书,QuTech的专利族数位居欧洲第七。
代尔夫特理工大学的量子科研项目涵盖量子计算、量子通信、量子网络构建等多领域,科研成果屡登国际权威学术期刊。2024年10月30日,代尔夫特理工大学等研究团队演示了固态量子比特的城域尺度预报纠缠。研究报告了两个相距10公里的独立运行量子网络节点之间的预报纠缠。承载金刚石自旋量子比特的两个节点通过已部署的25公里光纤与中点站连接,研究通过将量子比特原生光子的量子频率转换为电信L波段,并将链路嵌入到可扩展的稳相架构中,最大限度地减少了光纤光子损耗的影响,能够使用抗损耗的单击纠缠协议。该架构为探索城域尺度量子网络建立了一个通用平台。
图:城域尺度量子链路
来源:Science Adances
前景
展望未来,荷兰在量子科技领域的发展势头强劲,前景广阔。
手握高端光刻机技术的荷兰,依托其在电子、化工、水利、造船等领域的成熟产业,以及发达的金融服务业,为量子技术的应用提供了丰富场景。作为欧洲贸易门户,荷兰的外向型经济结构使其在量子技术的国际贸易与合作中占据有利位置。荷兰政府已明确量子技术国家战略,并提供了资金支持方案。
清晰的国家战略、雄厚的研究基础、逐渐扩大的国际合作、优越的生态系统……这些元素共同推动了荷兰在量子技术领域的快速发展。
参考链接
[1]https://quantumdelta.nl/pressreleaseeng/
[2]https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/how-dutch-ecosystems-help-the-progress-of-quantum-technology/
[3]https://www.quantumchina.com/newsinfo/4325881.html?templateId=520429
[4]https://epjquantumtechnology.springeropen.com/articles/10.1140/epjqt/s40507-021-00107-w
[5]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp6442
[6]https://www.euroquic.org/new-white-paper-release-insights-from-quic-on-the-global-patent-landscape-in-quantum-technologies/
[7]https://b23.tv/jG6Ok90
[8]https://zoek.officielebekendmakingen.nl/stcrt-2024-33838.html
[9]https://www.universiteitleiden.nl/en/research/research-projects/science/liacs-quantum-delta-nl-research-programme
[10]https://mp.weixin.qq.com/s/1XltJj0lsnOtCFykaQqT0A
[11]https://www.houseofquantum.com/about
[12]https://quantumdelta.nl/about-quantum-delta-nl