面臨的挑戰(zhàn)：量子技術(shù)被夸大的說(shuō)法所包圍，對(duì)潛在應(yīng)用的不切實(shí)際的期望或誤解是常見(jiàn)的后果。還有一些潛在的終端用戶(hù)不知道某些量子傳感器的存在，從而錯(cuò)過(guò)了機(jī)會(huì)。在發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)之前，很難預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室演示何時(shí)或是否具有商業(yè)可行性，是否有助于機(jī)構(gòu)完成任務(wù)。例如，與現(xiàn)有的、經(jīng)典的替代方案和基準(zhǔn)進(jìn)行比較并不簡(jiǎn)單，因?yàn)榻?jīng)典傳感器可能有幾十年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。這些挑戰(zhàn)使得預(yù)測(cè)采購(gòu)支持的競(jìng)爭(zhēng)設(shè)備變得更加復(fù)雜。此外，傳感器的實(shí)用價(jià)值取決于許多因素，包括在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的性能、對(duì)環(huán)境噪聲的響應(yīng)、可靠性、帶寬、占空比和操作死機(jī)時(shí)間等規(guī)格，但通常不是科學(xué)家或發(fā)明家在早期原型優(yōu)化的首要任務(wù)。然而，這些因素與實(shí)地部署高度相關(guān)。因此，潛在的最終用戶(hù)應(yīng)該幫助判斷這個(gè)空間。

建議：使用傳感器的機(jī)構(gòu)應(yīng)確定一些相關(guān)的量子技術(shù)，并進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的調(diào)查，酌情調(diào)用合作伙伴關(guān)系、MOU和MOA。美國(guó)政府內(nèi)的潛在最終用戶(hù)機(jī)構(gòu)(消費(fèi)者)可能包括國(guó)土安全部、國(guó)家衛(wèi)生研究院、農(nóng)業(yè)部、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局，以及能源部、國(guó)防部和NASA中最初可能不屬于QIST研究生態(tài)系統(tǒng)的部分。國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、聯(lián)邦政府資助的研發(fā)中心和學(xué)術(shù)界的科學(xué)家也可能是早期采用者。QIST研發(fā)從業(yè)者和這些最終用戶(hù)的共同努力可以?xún)?yōu)先用于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、共同設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新的量子傳感器原型和應(yīng)用。各機(jī)構(gòu)可以利用SCQIS及其工作組來(lái)幫助確定潛在的合作伙伴關(guān)系。

建議三：支持工程研發(fā)的機(jī)構(gòu)應(yīng)該開(kāi)發(fā)廣泛適用的組件和子系統(tǒng)，如緊湊可靠的激光器和集成光學(xué)，以促進(jìn)量子技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

面臨的挑戰(zhàn)：由于控制量子系統(tǒng)所需的嚴(yán)格技術(shù)要求和工程成本，獲取關(guān)鍵支持技術(shù)是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。將實(shí)驗(yàn)室原型移植到現(xiàn)場(chǎng)演示通常需要尚未可用的組件或工藝，如專(zhuān)用材料、制造設(shè)施、集成光子器件、激光器、電子器件、真空系統(tǒng)、互連、量子控制和診斷。不幸的是，許多這些使能技術(shù)還沒(méi)有足夠大的市場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。這些障礙延遲了所需子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并且對(duì)在沒(méi)有多次迭代和后續(xù)改進(jìn)的情況下向最終用戶(hù)交付產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。

建議：支持研發(fā)工程的機(jī)構(gòu)應(yīng)該與SCQIS及其工作組合作，以確定促進(jìn)關(guān)鍵組件開(kāi)發(fā)的方法，這些組件是使量子傳感器更緊湊、更可靠和更具成本效益所必需的。探索與產(chǎn)業(yè)界的共同努力，并對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有針對(duì)性的投資，可以生產(chǎn)出跨領(lǐng)域、多功能的組件，從而實(shí)現(xiàn)多種量子設(shè)備，如適用波長(zhǎng)的可靠激光器和集成光學(xué)電路。各機(jī)構(gòu)應(yīng)該協(xié)調(diào)對(duì)這些有利技術(shù)的戰(zhàn)略研發(fā)投資，建立合資企業(yè)和人才隊(duì)伍，培育可持續(xù)的量子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

建議四：各機(jī)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)化技術(shù)轉(zhuǎn)讓和收購(gòu)的流程，以鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)和盡早采用量子傳感器技術(shù)。

面臨的挑戰(zhàn)：一些與知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)有關(guān)的做法可能會(huì)阻礙合作，這些挑戰(zhàn)在國(guó)際合作中變得更加嚴(yán)峻。類(lèi)似地，對(duì)采購(gòu)的善意限制可能會(huì)推遲收購(gòu)和減緩開(kāi)發(fā)，在某些情況下會(huì)降低競(jìng)爭(zhēng)力。因此，需要一種平衡的方法來(lái)確保研究安全，同時(shí)維護(hù)美國(guó)科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力背后的核心價(jià)值觀，包括公開(kāi)、透明、誠(chéng)實(shí)、公平、公平競(jìng)爭(zhēng)、客觀性和民主原則。雖然研究安全面臨嚴(yán)重威脅，但也存在一種風(fēng)險(xiǎn)，即過(guò)度廣泛地實(shí)施保護(hù)措施可能會(huì)抑制推動(dòng)進(jìn)步的信息交流。

建議：各機(jī)構(gòu)應(yīng)該確定并實(shí)施有助于解決技術(shù)轉(zhuǎn)讓問(wèn)題的做法，例如來(lái)源選擇、購(gòu)買(mǎi)權(quán)、許可協(xié)議和利益沖突。高效的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和獲取過(guò)程對(duì)于創(chuàng)新至關(guān)重要。它們可以減少發(fā)明人探索商業(yè)可行性的行政障礙，幫助最終用戶(hù)訪問(wèn)和共同開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，并使公私合作更加直接。在公眾信任至上的情況下，確保以適當(dāng)促進(jìn)創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究的方式做出決策，同時(shí)減輕行政負(fù)擔(dān)，可以促進(jìn)快速創(chuàng)新。為此，機(jī)構(gòu)應(yīng)該慎重考慮對(duì)技術(shù)或操作風(fēng)險(xiǎn)的承受能力，同時(shí)考慮法律和規(guī)范，維護(hù)研究安全的最佳實(shí)踐。由于技術(shù)轉(zhuǎn)讓取決于政府、私營(yíng)部門(mén)和學(xué)術(shù)界不同部門(mén)的許多人，一種方法是讓SCQIS、NSTC實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)小組委員會(huì)及其工作組參與進(jìn)來(lái)，確定和分享最佳實(shí)踐。

發(fā)展時(shí)間如何規(guī)劃？

為幫助實(shí)施這些建議，報(bào)告描述了研發(fā)界在近期(1-3年)和中期(3-8年)的一些現(xiàn)實(shí)的期望。

在未來(lái)1-3年內(nèi)，行動(dòng)應(yīng)該包括：

1.QIST研發(fā)領(lǐng)導(dǎo)人向各機(jī)構(gòu)提供關(guān)于量子傳感器的簡(jiǎn)報(bào)和研討會(huì)。簡(jiǎn)報(bào)包括對(duì)現(xiàn)有傳感器的調(diào)查及其對(duì)機(jī)構(gòu)任務(wù)/需求的影響的分析。理想情況下，這些簡(jiǎn)報(bào)將帶來(lái)后續(xù)工作，共同測(cè)試和演示量子傳感器，并編制現(xiàn)有和可行的性能指標(biāo)的策劃清單。

2.潛在的最終用戶(hù)應(yīng)該參加以QIST為中心的專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)議、研討會(huì)和圓桌會(huì)議，了解他們的需求。最終用戶(hù)可以參加提議者日活動(dòng)，告知研發(fā)界他們對(duì)量子技術(shù)的興趣和期望的性能指標(biāo)。