面臨的挑戰(zhàn)：量子技術(shù)被夸大的說法所包圍，對潛在應(yīng)用的不切實際的期望或誤解是常見的后果。還有一些潛在的終端用戶不知道某些量子傳感器的存在，從而錯過了機會。在發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟之前，很難預(yù)測實驗室演示何時或是否具有商業(yè)可行性，是否有助于機構(gòu)完成任務(wù)。例如，與現(xiàn)有的、經(jīng)典的替代方案和基準進行比較并不簡單，因為經(jīng)典傳感器可能有幾十年的研發(fā)經(jīng)驗。這些挑戰(zhàn)使得預(yù)測采購支持的競爭設(shè)備變得更加復(fù)雜。此外，傳感器的實用價值取決于許多因素，包括在現(xiàn)實環(huán)境中的性能、對環(huán)境噪聲的響應(yīng)、可靠性、帶寬、占空比和操作死機時間等規(guī)格，但通常不是科學家或發(fā)明家在早期原型優(yōu)化的首要任務(wù)。然而，這些因素與實地部署高度相關(guān)。因此，潛在的最終用戶應(yīng)該幫助判斷這個空間。

建議：使用傳感器的機構(gòu)應(yīng)確定一些相關(guān)的量子技術(shù)，并進行專門的調(diào)查，酌情調(diào)用合作伙伴關(guān)系、MOU和MOA。美國政府內(nèi)的潛在最終用戶機構(gòu)(消費者)可能包括國土安全部、國家衛(wèi)生研究院、農(nóng)業(yè)部、美國地質(zhì)調(diào)查局、美國國家海洋和大氣管理局，以及能源部、國防部和NASA中最初可能不屬于QIST研究生態(tài)系統(tǒng)的部分。國家實驗室、聯(lián)邦政府資助的研發(fā)中心和學術(shù)界的科學家也可能是早期采用者。QIST研發(fā)從業(yè)者和這些最終用戶的共同努力可以優(yōu)先用于現(xiàn)場測試、共同設(shè)計和開發(fā)新的量子傳感器原型和應(yīng)用。各機構(gòu)可以利用SCQIS及其工作組來幫助確定潛在的合作伙伴關(guān)系。

建議三：支持工程研發(fā)的機構(gòu)應(yīng)該開發(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，以促進量子技術(shù)的發(fā)展，促進規(guī)模經(jīng)濟。

面臨的挑戰(zhàn)：由于控制量子系統(tǒng)所需的嚴格技術(shù)要求和工程成本，獲取關(guān)鍵支持技術(shù)是一項挑戰(zhàn)。將實驗室原型移植到現(xiàn)場演示通常需要尚未可用的組件或工藝，如專用材料、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)還沒有足夠大的市場來實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。這些障礙延遲了所需子系統(tǒng)的開發(fā)，并且對在沒有多次迭代和后續(xù)改進的情況下向最終用戶交付產(chǎn)生了挑戰(zhàn)。

建議：支持研發(fā)工程的機構(gòu)應(yīng)該與SCQIS及其工作組合作，以確定促進關(guān)鍵組件開發(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，并對基礎(chǔ)設(shè)施進行有針對性的投資，可以生產(chǎn)出跨領(lǐng)域、多功能的組件，從而實現(xiàn)多種量子設(shè)備，如適用波長的可靠激光器和集成光學電路。各機構(gòu)應(yīng)該協(xié)調(diào)對這些有利技術(shù)的戰(zhàn)略研發(fā)投資，建立合資企業(yè)和人才隊伍，培育可持續(xù)的量子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

建議四：各機構(gòu)應(yīng)該簡化技術(shù)轉(zhuǎn)讓和收購的流程，以鼓勵開發(fā)和盡早采用量子傳感器技術(shù)。

面臨的挑戰(zhàn)：一些與知識產(chǎn)權(quán)保護有關(guān)的做法可能會阻礙合作，這些挑戰(zhàn)在國際合作中變得更加嚴峻。類似地，對采購的善意限制可能會推遲收購和減緩開發(fā)，在某些情況下會降低競爭力。因此，需要一種平衡的方法來確保研究安全，同時維護美國科學領(lǐng)導(dǎo)力背后的核心價值觀，包括公開、透明、誠實、公平、公平競爭、客觀性和民主原則。雖然研究安全面臨嚴重威脅，但也存在一種風險，即過度廣泛地實施保護措施可能會抑制推動進步的信息交流。

建議：各機構(gòu)應(yīng)該確定并實施有助于解決技術(shù)轉(zhuǎn)讓問題的做法，例如來源選擇、購買權(quán)、許可協(xié)議和利益沖突。高效的技術(shù)轉(zhuǎn)讓和獲取過程對于創(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，幫助最終用戶訪問和共同開發(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，確保以適當促進創(chuàng)新和基礎(chǔ)研究的方式做出決策，同時減輕行政負擔，可以促進快速創(chuàng)新。為此，機構(gòu)應(yīng)該慎重考慮對技術(shù)或操作風險的承受能力，同時考慮法律和規(guī)范，維護研究安全的最佳實踐。由于技術(shù)轉(zhuǎn)讓取決于政府、私營部門和學術(shù)界不同部門的許多人，一種方法是讓SCQIS、NSTC實驗室到市場小組委員會及其工作組參與進來，確定和分享最佳實踐。

發(fā)展時間如何規(guī)劃？

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

在未來1-3年內(nèi)，行動應(yīng)該包括：

1.QIST研發(fā)領(lǐng)導(dǎo)人向各機構(gòu)提供關(guān)于量子傳感器的簡報和研討會。簡報包括對現(xiàn)有傳感器的調(diào)查及其對機構(gòu)任務(wù)/需求的影響的分析。理想情況下，這些簡報將帶來后續(xù)工作，共同測試和演示量子傳感器，并編制現(xiàn)有和可行的性能指標的策劃清單。

2.潛在的最終用戶應(yīng)該參加以QIST為中心的專業(yè)協(xié)會會議、研討會和圓桌會議，了解他們的需求。最終用戶可以參加提議者日活動，告知研發(fā)界他們對量子技術(shù)的興趣和期望的性能指標。