量子技术可以释放大规模研发新领域的潜力，并最终带来新的商业应用。它将使科学家和工程师能够进行实验并突破可能性的界限。量子技术包括计算、传感和成像以及通信和网络。但为了让量子经济产生价值，需要建立整个价值链。 

虽然量子技术这一主题极其复杂，但在伊利诺伊州制造业卓越中心 ( IMEC )（MEP 国家网络的一部分）我们的主要问题很简单：美国如何帮助开发强大的量子技术供应链？更具体地说，伊利诺伊州的制造商如何定位自己来制造这种创新技术所需的零部件？ 

我们联系了美国国家标准与技术研究院的 MEP 辅助技术与技术资源 ( MATTR ) 服务，以了解创建所需组件和产品供应链所需的能力。我们希望找到可以参与这一新兴供应链的潜在供应商。

什么是量子技术？为什么人们对它如此感兴趣？

量子技术是一个相当广泛的类别，包括：

●     量子计算一旦实现，可以比传统计算机更快地解决某些问题，在药物发现、材料科学、金融建模和许多其他应用领域具有潜在的应用。

●     量子传感器和成像，具有前所未有的灵敏度，可应用于医学成像、导航和地球物理勘探。

●     量子通信和网络，具有先进的加密功能，可在公共和私人网络之间实现更安全的信息共享。

与任何新兴技术一样，量子进步依赖于专门的仪器来操纵和测量量子系统。这些复杂的仪器需要强大的供应链来支持其生产。美国正在竞相开发量子技术，强大的制造基础被视为战略优势。从本质上讲，为量子仪器建立强大的供应链可以为下一次技术革命创造所需的工具。

了解所需内容并映射功能

在 IMEC，我们正在与伊利诺伊州商务和经济机会部、Intersect Illinois 和 World Business Chicago 等主要利益相关者合作，以了解量子计算所需的供应链。这与同一组利益相关者为半导体芯片和电动汽车电池所做的工作性质相似。虽然量子技术的供应链将与现有的半导体、纳米技术和光子学供应链有一些交叉，但还需要建立更多的联系。

合乎逻辑的下一步是供应链映射，它回答了有关这项复杂技术的基本问题：

●     它由哪些部分组成？

●     制造它们需要什么？

●     谁可能有能力做到这些？

●     谁有能力投资？

量子仪器原型设计涉及设计、制造、特性描述、组装、封装、测试和验证。然而，这项技术本身是一个新领域。虽然大学和国家实验室的研究设施可以实现早期开发，但它们并不适合建立可重复、可制造和可扩展的产品和流程。向前迈出的关键一步是确定哪些制造商可以进行重新设计并进行投资，成为未来量子仪器供应链的一部分。

美国伊利诺伊州制定了雄心勃勃的量子技术计划

今年早些时候，伊利诺伊州州长 JB Pritzker 宣布了一项拨款 5 亿美元用于量子技术发展的提案。该提案包括开发一个最先进的量子园区，以展示该州对半导体行业和量子信息技术交叉领域设计、测试和封装的承诺。这座占地 150 英亩的园区将成为该州历史上最大的技术项目，预计开发成本约为 200 亿美元。 

伊利诺伊州并不是唯一一个为量子计算发展做好准备的州。推动量子技术发展的其他关键参与者包括：

●     量子经济发展联盟 ( QED-C) –一个利益相关者联盟，旨在推动和发展量子产业。QED-C 是在 NIST 的支持下成立的，是推进量子信息科学的联邦战略的一部分，也是 2018 年国家量子计划法案的要求。

●      SRI——一家美国非营利性科学研究机构，拥有 2,000 多名员工，为市场带来创新和创意。

●     芝加哥量子交易所 ( CQE ) –开发和促进合作、联合项目和信息交流的渠道。CQE“将成员机构的智力、研究能力和工程能力汇集在一起，以强大的协作努力推动量子科学的发展。大学和国家实验室共有 210 多名研究人员，研究量子信息技术的各个领域。”

利用 NIST 资源帮助制造商做出正确的投资

美国制造商面临的挑战之一是能够以经济高效的方式开发或采用技术创新。研发可能既昂贵又耗时。早期研发通常会产生确认应用或流程概念验证的技术。然而，从在实验室中产生结果到建立可重复、可制造和可扩展的产品和流程，这可能是一个漫长的过程。这就是 NIST 的 MATTR 计划发挥作用的地方。

MATTR 服务充当制造商和NIST 实验室之间的桥梁。像 IMEC 这样的MEP 中心可以代表其制造客户提出 MATTR 请求。通过这种联系，制造商可以获得 NIST 研究人员和科学家的丰富技术专业知识。这些实验室拥有材料研究、增材制造和量子计算等新兴技术等领域的广泛专业知识。

NIST 实验室的专家可以帮助识别扩大生产过程中的潜在障碍，并提供技术见解，指导如何设计和实施可扩展以满足未来增长需求的流程。实际上，MATTR 利用 NIST 实验室的丰富知识为制造商提供支持，最终促进创新型新产品和技术的开发。

在我们的案例中，我们利用 NIST 的技术专长不是为了解决特定公司的特定问题，而是为了了解这个新行业将会是什么样子，以及伊利诺伊州的公司如何为这一新兴机遇做好准备。MATTR 可以帮助阐明创造能力需要什么，或者帮助制造商重组其能力以制造或供应量子技术所需的激光系统、绝缘体和生物冷却器的零件。 

MATTR 是获取世界一流 NIST 技术专业知识的一种方式，无论是帮助制造商找到适合其实际问题的解决方案，还是深入了解全新技术的出现。请联系您当地的 MEP 中心，了解您的制造企业如何从 MATTR 服务中受益。

（Dave 是IMEC的总裁，该公司隶属于MEP 国家网络。他擅长绩效管理、小型企业发展和组织成长战略。）