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行业资讯 | 美国能源部DOE宣布投入4.2亿美元推进全美能源研究中心的清洁能源突破

发布时间 : 2022-03-07阅读量 : 855 次

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美国能源部( DOE )于2022年1月13日宣布为DOE的能源前沿研究中心( EFRC )提供4.2亿美元的资助机会。这项资助将通过清洁能源技术、先进和低碳制造以及量子信息科学的早期研究,推进气候解决方案。基础研究的突破将是创造,有助于实现拜登总统到2050年实现零排放经济目标的气候解决方案的关键。

 

EFRC计划汇集了包括大学、国家实验室、工业和非营利组织在内的不同学科和机构的科学家团队,且专注于解决早期研究中的复杂问题,以加速在材料科学、化学科学、地球科学和生物科学最具挑战性领域的进展。自2009年该计划出台以来,DOE已经资助88个EFRCs,其中41个处于执行阶段。

 

 

 

本次招标重点关注EFRCs 是否在DOE多个研讨会和圆桌会议报告中确定的优先研究方向(PRD)和优先研究机会(PRO)上作出贡献,其中清洁能源科学领域包括:

 

 

 

 

 

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能源与量子科技

 

 

值得注意的是,化学和材料科学的量子计算、能源相关技术的量子材料也是一个DOE非常重要的资助方向。DOE基础能源科学圆桌会议《化学和材料科学的量子计算机会》报告提出如下优先研究机会:

 

1、控制非平衡化学和材料系统的量子动力学

2、揭示强相关电子系统的物理和化学;
3、将量子硬件嵌入经典框架;
4、利用量子算法改进经典计算。

 

DOE基础能源科学研讨会《能源相关技术量子材料基础研究需求》报告提出如下优先研究方向:

 

1、控制和利用电子相互作用和量子涨落设计新功能材料;
2、利用拓扑状态实现突破性的表面特性;
3、驱动和操纵纳米结构中的量子效应(相干性、纠缠)以实现变革性技术;
4、设计革命性工具以加速量子材料的发现和技术部署。

 

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量子科技政策

 

不止是能源部门,根据材料科学姑苏实验室的调查报告《量子计算国内外发展现状》显示,美国一直以来对于量子科技的发展都非常重视:

 

2002年,美国DARPA就制定了《量子信息科学与技术规划》,给出了量子计算发展的主要步骤和时间表 

2016年,美国国家科学和技术委员会(NSTC)公布《推进量子信息科学:国家挑战与机遇》。

2020年8月,美国白宫科技政策办公室、美国国家科学基金会(NSF)和美国能源部共同宣布将在未来五年内建立12个多学科、多部门的国家中心,其中包含5个量子信息科学中心。

2021年,美国白宫公布了《国家安全战略中期指导方针》,指出量子计算机和人工智能会给经济、军事、就业、经济差距问题带来广泛影响,美国“必须保持科学和技术优势进行再投资,并再次发挥领导作用”。

2021年,美国公布了《人工智能与量子信息科学研发摘要:2020-2021财年》。摘要显示,2020-2021财年,美国在人工智能和量子信息科学两大领域的预算增加了30%

 

相对美国而言,我国量子科技发展相对起步较晚,但是发展迅速,且近年来国家对量子科技发展日益重视:

 

2016年,“十三五国民经济和社会发展规划”提到量子信息技术是体现国家战略意志的重大科技项目之一。国家创驱动发展战略将量子信息技术列入发展引领产业变革的颠覆性技术。

2017年,“十三五”国家基础研究专项规划将量子计算机列为重大科技战略任务首位。“十三五”科技军民融合发展专项规划推动包括量子计算在内的军民融合重大科技项目论证与实施。

2018年5月,习近平总书记在两院院士大会上的讲话中指出,“以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用。”我国针对量子计算的投资、科研力度不断加大,先后启动“自然科学基金”、“863”计划和重点研发项目和科技创新2030重大专项等科研项目,推动量子计算的技术研发和产业化落地。

2020年度国家自然科学基金委重大研究计划包括“第二代量子体系的构筑和操控”。国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”:1、自旋、轨道、电荷、声子多体相互作用及其宏观量子特性。2、量子信息技术的物理基础与新型量子器件。3、新型高性能计算系统理论与技术。

2021年量子信息科学被列入普通高等学校本科专业目录的新专业名单。同时,《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》提出“瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目”,“加快布局量子计算、量子通信、神经芯片、DNA存储等前沿技术”。

2021年5月28日,习近平总书记在第二十次两院院士大会上的讲话中指出,“科技创新广度显著加大,宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源,微观世界小至基因编辑、粒子结构、量子调控,都是当今世界科技发展的最前沿。”值得一提的是,瀚海量子科研团队的工作“神威·太湖之光”超级计算机首次实现千万核心并行第一性原理计算模拟也被习总书记在此次大会上作为十项战略高技术领域取得的新跨越之一提及。

2021年10月16日下午,中共中央政治局就量子科技研究和应用前景举行第二十四次集体学习。中共中央总书记习近平在主持学习时强调,要加快营造推进量子科技发展的良好政策环境,形成更加有力的政策支持。要保证对量子科技领域的资金投入,同时带动地方、企业、社会加大投入力度。要加大对科研机构和高校对量子科技基础研究的投入,加强国家战略科技力量统筹建设,完善科研管理和组织机制。

 

 

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关于瀚海量子

 

        瀚海量子作为一家专业从事基于量子力学的第一性原理电子结构计算和分子动力学模拟等软件研发的服务商,业务覆盖固体分子材料模拟计算、新材料预测、智能数据分析、科研与教学活动模拟计算演示、量子力学科普教育等各个领域可赋能新材料、新能源、量子科技、人工智能等多个行业。相信在量子科技蓬勃发展的大背景下,瀚海量子也将得到更好的政策扶持和市场支撑,拥有更广阔的发展前景。

 

 

新闻原文:DOE Announces $420 Million to Advance Clean Energy Breakthroughs at Energy Research Centers Across America

 

 

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