欧洲量子技术关键绩效指标

这份文件是由欧洲量子旗舰计划和欧盟委员会的战略咨询委员会推荐的，旨在监督和评估欧洲量子技术的进步。因此，它不仅关注量子旗舰计划本身，还考虑了所有相关倡议和措施。 该文件分为以下主题和技术支柱 ：生态系统, 量子通信, 量子计算, 量子模拟, 量子传感与计量,and教育。 在这些支柱内，制定了关键绩效指标（KPIs），以展望2030年，并反映《战略研究与产业议程》中提出的整体研究与创新目标。a关键绩效指标（KPIs）包括对设定目标的定量和定性评估。假设将持续并不断支持基础研究和基本科学，这些构成了所有后续创新的基础，以确保我们继续维持开放的方法和卓越的科学专长，从而创造未来突破的最佳条件。 KPIs 是根据量子社区目前所能实现的最佳知识编制而成，结合了合理且可实现的结果与适度的雄心。然而，全球COVID-19疫情对量子技术创新的影响以及未来可能阻碍进展的各种潜在因素要求本文必须保持为一个活的文件，并需定期审查和调整。 完整的KPI将用于衡量欧洲整体进展，因此单个KPI的偏差是正常的。 这份文件是由战略咨询委员会（SAB）、量子协调委员会（QCB，原系统能源委员会SEB）、量子社区网络（QCN）、欧洲量子产业联盟（QuIC）以及旗舰协调办公室的代表们共同合作完成的。来自这些机构多轮反馈的意见被收集起来，以确定关键绩效指标（KPIs），设定2030年的适当目标值，并估算每年所需的进步以达到这些目标。 2022年的KPI值在次年年初通过调查SAB、QCB、QuIC以及旗舰协调办公室的成员进行测量。收集到的结果可行性由SAB验证。参考和解释详见本文件末尾。在某些情况下，当前定义被认为不够精确或清晰，因此标注为n/a。这实际上意味着相关KPI的工作正在进行中，以改进其定义，用于评估2023年的成就。 KPI 记分卡 生态系统KPIs 1. 投资 欧盟范围内以风险资本形式的欧洲量子初创企业投资、企业种子资金（欧盟孵化器和加速器）以及欧盟公共资金（欧盟公私合作项目）的总金额。 2. 实验室到市场 欧洲（涵盖所有支柱，包括进入该领域的已建立的欧盟公司）的量子初创企业、衍生公司、孵化器、加速器以及公私合营企业的数量。 欧盟研究机构提供的开放申请实验室、测试床、生产洁净室的数量，以及可为欧洲中小企业访问的测试、原型制作和校准服务设施，涵盖技术就绪水平（TRL）2-6。 4. 创造就业 5. 专利创建和知识产权保留 与量子相关的欧洲专利授权与全球授权专利的分配。 6. 供应链和战略自主性 欧盟现在生产且对实现自给自足至关重要的量子技术供应链中战略性组件的数量。 KPIs 1. 性能 量子通信网络或构建量子互联网所必需的先进互补子系统数量。 2. 欧洲技术领先 量子网络基于纠缠分发和量子处理的纠缠距离，通过量子中继骨干网（超过500公里）连接两个大都市网络中的处理节点（平均约20公里）。 3. 部署 与商用电信基础设施集成的连接欧洲大都市区域（及量子密钥分发节点）数量，包括地面和卫星量子密钥分发链接，其安全密钥率至少为每秒100比特。 量子通信服务的数量 ， 使公众和私营部门能够商业采用。 1. 性能 通过特定基准测试展示出量子优势（即在解决相同问题时超越非量子硬件系统/服务）的唯一欧洲量子计算硬件堆栈系统/服务的数量。 基于欧洲（或广泛采用的全球）量子体积基准，拥有最大的量子计算能力。 量子算法及其在基础科学、应用科学、各行各业及公共部门创建的具体应用场景（与联合国和欧盟2030目标一致）。 备注 ： 数据来自 QuIC 用例数据库 ， 无 2022 更新。 4. Accessibility 提供来自完全欧洲量子计算设施（基于完全欧洲计算栈）的公共或私有访问权限的实体数量。 4b:根据数字十年 KPI ， 通过 HPC / QCS 网络的访问次数 ：“量子计算以数字衡量 可操作的量子计算机或量子模拟器 ， 如 HPC 超级计算机加速器 ， 已部署并可供用户访问社区。 “ KPI 量子模拟 1. 性能 欧盟独特量子模拟器（服务）在至少一个相关实际计算问题上优于目前最佳算法运行于最佳经典计算机的数量。 2. 市场准备情况 欧盟公司基于量子模拟推出的新型独特工业或社会实际应用（产品与服务）。 欧洲最先进的非门量子模拟器的量子比特或模拟粒子的数量。 KPIs量子传感与计量 1. 市场准备情况 基于量子传感器开发、实施并销售（或部署在欧盟内的）不同（已公开 Known）产品类别或服务类别（或应用场景）的数量。 利用先进量子效应（如纠缠、集体相干等）展示的技术传感数量。 KPIs 1. 外联 建立成功的沟通和外展计划以提高对量子技术的认识：在Quantum Flagship网站上推广的外展和培训活动数量（遵循运行中的Flagship协调和支持行动（CSA）不断更新的标准）。 2. 教育 开发一个经过验证且可扩展的QT教育和培训模块的开源生态系统：通过量子旗舰仓库可访问的开源、精选（从教学角度验证）的QT教育模块的数量。 3. 收养 欧洲地区机构采用能力框架进行计划、实施和评估QT教育与培训努力的情况：活跃使用该能力框架进行员工发展和课程开发的实体（公司、大学以及如企业培训和职业教育培训机构等培训机构）数量。 促进量子技术（QT）教育和培训中的股权和多样性倡议的结构性整合：根据CSA开发的指南参与协调的“量子旗舰”计划的实体（公司和教育机构）数量，报告至欧洲量子教育中心（EQEC），现由欧洲量子准备中心（EQRC）取代。 如上所述，2022年的数据是通过调查SAB、QCB和QuIC成员获得的。以下是各结果的解释和参考依据： 生态系统 1.资料来源 ： 欧洲委员会。2.定义为具有 QuIC 会员资格的中小企业数量。3.1) 荷兰国家应用科学研究院（TNO）的量子信息技术测试设施（QITT）; 2)国家计量研究所（INRIM）; 3) 量子技术能力中心（QTZ）; 4) Delft大学技术学院的卡维利纳米实验室（Kavli Nanolab）; 5) 哥廷那纳米制造实验室（MC2），查尔姆斯理工大学; 6) 西班牙国家研究 council 的开放量子电路测试设施; 7) 核能与替代能源委员会 - 信息与电子技术实验室（CEA-Leti，法国）; 8) IMEC（比利时）; 9) 芬兰VTT。4.n/a 5. n/a 6.根据定义 ， 2021 年的值为零。 2022 年的值代表相对于 2021 年的进展。 通信 1.2022 年值的调查共识。2.在代尔夫特理工大学的 QIA 。在路德维希 - 马克西米利安 - 慕尼黑大学相距 40 0m 的建筑物之间的光纤线轴上 33 公里。3.调查共识：2022年价值。连接城市群：布里斯托尔、维也纳、格拉茨、日内瓦、剑桥、剑桥-伦敦、代尔夫特、波兹南-华沙、波兹南、柏林、马德里、巴塞罗那、奥strava、巴黎、帕多瓦。4.IDQuantique、Toshiba & BT、Airbus、Thales、Q-Bird、QO Jena、ThinkQuantum、LuxQuanta（所有这些实体都是OpenQKD H2020项目的合作伙伴）。 Computing 1.调查的共识。2.要求 ： 10.1103 / PRXQuantum.2. 020343 3.用于计算和模拟用例的 QuIC 数据库。4.调研共识。欧盟实体提供的全栈系统访问：PASQAL、Quantum Inspire、LUMI超级计算中心和AQT。 Simulation 1.目前的例子只是 “原则上 ” 起作用 ， 还没有解决现实生活中的问题。 值。2.调查的共识。3.2021 年的价值正在审查中。 2022 年的 PASQAL / MPQ - LMU 慕尼黑 传感与计量 1.光学原子钟；冷原子重力测量仪；氮 vacancy (NV) 中心磁力计；超导单光子探测器；钻石中的氮 vacancy (NV) 中心用于信号频率测量。2.调查共识 ： 水下噪声成像 ， NV 中心。 Education 1.QTEdu(https: / / qt. eu / events / ？ q = & 标签% 50% 5D = 教育推广) 。2.QTEdu (https: / / qt. eu / events /? q = & 标签% 50% 5D = 教育推广) 和 QURCA (https: / / platform. qureca. com / courses /) 。3.杜塞尔多夫技术大学；赫尔辛基大学；布伦斯威格技术大学；联邦材料测试研究所（PTB）；Qureca；空中客车太空与防务；量子投资者导师计划；奥胡斯大学；ICFO光与物质研究所；布拉格科技大学；科学熔炉；比萨大学；Quarks互动；巴塞罗那大学；葡萄牙高级技术学院；亚琛工业大学；斯特拉斯堡大学。4.ICFO；CNR；瑞士；QURECA；帕德博恩大学；CSIC；约克大学；弗朗霍夫研究中心；PQI – 葡萄牙量子研究院；西班牙科学与技术基金会。 NotesKPI 量子生态系统 3 ， 量子生态系统的 2030 年目标 •6 ， 量子通信 3 ， 量子计算 4a 和量子模拟 3 ， 目前正在审查中。•目前正在审查 KPI 量子计算 1 和量子计算 2 的定义。