量子領(lǐng)域再布局：NSFC發(fā)布《第二代量子體系的構(gòu)筑和操控重大研究計劃2021年度項目指南》

2月24日消息（余予）近年來，量子科技發(fā)展突飛猛進，成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。國內(nèi)外科技相關(guān)機構(gòu)紛紛布局，欲在其中占一席之地。我國作為科技強國，自然也不例外。

近日，國家自然科學基金委員會（National Natural Science Foundation of China，NSFC）發(fā)布《第二代量子體系的構(gòu)筑和操控重大研究計劃2021年度項目指南》。該研究計劃旨在通過對展示糾纏/疊加量子態(tài)等量子行為的第二代量子體系進行構(gòu)筑和操控，開展量子信息科學方面的前瞻性和基礎(chǔ)性的研究，推動數(shù)理、信息、工材、化學等多學科交叉研究，為實現(xiàn)量子計算機等量子技術(shù)奠定物理基礎(chǔ)。

以下為計劃原文：

本重大研究計劃旨在通過對展示糾纏/疊加量子態(tài)等量子行為的第二代量子體系進行構(gòu)筑和操控，開展量子信息科學方面的前瞻性和基礎(chǔ)性的研究，推動數(shù)理、信息、工材、化學等多學科交叉研究，為實現(xiàn)量子計算機等量子技術(shù)奠定物理基礎(chǔ)。

一、科學目標

本計劃的總體科學目標為：

（一）探索和制備可用于量子計算和量子探測的高質(zhì)量材料，實現(xiàn)量子態(tài)精準構(gòu)筑，探索新型量子體系。

（二）發(fā)展量子態(tài)測量和操控技術(shù)，提升探測和調(diào)控精度，探索新的技術(shù)方法。

（三）針對可糾錯固態(tài)量子計算、高溫超導機理、拓撲量子體系和低維量子體系開展前瞻性研究，在若干方向取得重大科學突破。

二、核心科學問題

（一）關(guān)鍵量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準構(gòu)筑。

（二）量子態(tài)精密探測與操控實驗技術(shù)及理論方法。

（三）面向超導等固態(tài)量子計算的研究。

（四）新型量子計算體系和實現(xiàn)方案探索。

三、2021年度擬重點資助的研究方向

本重大研究計劃2021年度重點關(guān)注面向量子計算的物理體系的相關(guān)前瞻性和基礎(chǔ)性研究，圍繞第二代量子體系的構(gòu)筑和操控以“培育項目”和“重點支持項目”的方式進行資助。重點資助研究方向如下：

（一）量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準構(gòu)筑。

(1) 量子計算功能材料的設(shè)計與制備；

(2) 實現(xiàn)非阿貝爾任意子統(tǒng)計的材料及器件的設(shè)計與制備;

(3) 基于各類量子態(tài)的量子系統(tǒng)構(gòu)筑。

（二）量子態(tài)精密探測與操控實驗技術(shù)及理論。

(1) 單量子態(tài)測量技術(shù)與方法；

(2) 量子態(tài)的糾纏和量子門的操控技術(shù)與方案；

(3) 量子計算機糾錯的理論、方法和量子算法研究；

(4) 極低溫量子調(diào)控、測量技術(shù)的自主研發(fā)和集成。

（三）固態(tài)量子計算。

(1) 長相干時間的超導、半導體等量子計算器件；

(2) 量子門操控的保真度提高；

(3) 量子比特的集成。

（四）新型量子計算體系和實現(xiàn)方案探索。

(1) 馬約拉納零能模的非阿貝爾統(tǒng)計性質(zhì)的確定性證明；

(2) 拓撲量子比特的設(shè)計與實現(xiàn)。

四、遴選項目的基本原則

為確保實現(xiàn)總體目標，本重大研究計劃要求所有申請應(yīng)聚焦到第二代量子體系的構(gòu)筑和操控。具體要求如下：

（一）優(yōu)先支持前沿領(lǐng)域的關(guān)鍵量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準構(gòu)筑的研究。

（二）開展量子態(tài)精密探測與操控實驗技術(shù)及理論方法研究，鼓勵開發(fā)相應(yīng)的原創(chuàng)技術(shù)與方法，并有望產(chǎn)生重大應(yīng)用的研究。

（三）開展面向超導等固態(tài)量子計算的研究，鼓勵探索具有原創(chuàng)性的全新方案。

（四）支持新型量子計算體系和實現(xiàn)方案探索，譬如基于馬約拉納零能模等任意子的拓撲量子比特物理體系的構(gòu)筑等。

（五）鼓勵多學科實質(zhì)性交叉合作研究，特別是第二代量子體系在信息、工程與材料科學以及化學領(lǐng)域的交叉性研究。

（六）注重理論與實驗的有機結(jié)合。

五、2021年度資助計劃

本重大研究計劃對探索性強、開拓新方向的申請以培育項目予以資助，擬資助16項左右，直接費用平均資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2022年1月1日－2024年12月31日”；對已有較好工作積累、有望在第二代量子體系的構(gòu)筑和操控研究方面取得重要突破的申請將以重點支持項目予以資助，擬資助9項左右，直接費用的平均資助強度約為350萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2022年1月1日－2025年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當具備以下條件：

1. 具有承擔基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2021年度國家自然科學基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2021年度國家自然科學基金項目指南》和《關(guān)于2021年度國家自然科學基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2021年3月20日－3月25日16時。

（1）申請人應(yīng)當按照科學基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“第二代量子體系的構(gòu)筑和操控”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

（4）申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當首先說明申請符合本項目指南中的重點資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學目標的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2021年3月25日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月26日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

(1) 為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應(yīng)當承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

(2) 為加強項目的學術(shù)交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學術(shù)研討會。獲資助項目負責人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

國家自然科學基金委員會

數(shù)學物理科學部 物理科學一處

聯(lián)系電話：010-62325055

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