國家自然科學基金“十四五”發(fā)展規(guī)劃：多次提及量子

11月18日消息（南山）近日，《國家自然科學基金“十四五”發(fā)展規(guī)劃》正式公布規(guī)劃全文，共計21個章節(jié)，完整的闡明了國家自然科學基金委十四五期間的發(fā)展方向與相關理念。

本次公布了完整的115項“十四五”優(yōu)先發(fā)展領域。其中，量子計算、量子信息、量子測量在列。包括且不限于：

3.問題驅動的應用數(shù)學前沿理論與方法

物質科學典型問題的數(shù)學建模與分析；機理與數(shù)據(jù)的融合計算；不確定性量化；量子計算理論；數(shù)據(jù)科學和人工智能中的優(yōu)化模型、算法設計與分析；組合優(yōu)化、整數(shù)規(guī)劃及隨機優(yōu)化；復雜高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算、計算復雜性理論、建模與分析；數(shù)據(jù)推斷的真?zhèn)涡耘卸ɡ碚撆c方法；平均場系統(tǒng)的分析、控制、微分博弈及其數(shù)值計算；風險資產和金融風險的建模、模擬與分析；約束最優(yōu)控制問題；信息技術中的數(shù)據(jù)隱私保護與安全；工業(yè)設計制造中的核心數(shù)學方法；腦網(wǎng)絡與生物建模分析中的關鍵數(shù)學問題。

11.量子材料與器件

圍繞量子材料制備、物性研究和器件物理中的基礎性重大科學前沿問題，重點研究高溫超導等強關聯(lián)體系，非平庸新型拓撲材料，新型磁性、多鐵、光電和熱電材料，二維材料及其異質結構，復合材料體系、納米體系和軟凝聚態(tài)體系等，深入研究新型量子器件物理與技術，發(fā)展多體理論與計算方法，為制備新型量子材料、研制新型量子器件提供理論和基礎支撐。

12.量子信息和量子精密測量

圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域，重點研究量子計算、量子模擬與量子算法，量子通信實用化技術及其科學基礎，量子存儲和量子中繼，量子導航、量子感知和高靈敏探測，高精度光鐘、時頻傳遞的新原理與方法，空域-時域精密譜學及量子態(tài)動力學測量技術，為量子科技領域提供人才儲備和科技支撐。

15.強相互作用力的本質

圍繞受強相互作用支配的物質層次中展現(xiàn)的各類對稱性和復雜現(xiàn)象，重點研究量子色動力學在高能對撞過程的應用；格點量子場論及計算；手征對稱性的自發(fā)破缺和恢復研究；極端條件下QCD的對稱性性質和相結構探索；奇特態(tài)和強子譜學；奇特核、奇異核、超重核以及宇宙中元素合成機制；原子核中的對稱性及其破缺機制，深入認識強相互作用力的本質，揭示物質質量來源和元素起源。

此外，《規(guī)劃》在數(shù)學、物理學、納米科學等學科發(fā)展戰(zhàn)略中也多次涉及量子。

1.數(shù)學

“十四五”期間，重點支持代數(shù)與幾何的現(xiàn)代理論，現(xiàn)代分析理論及其應用等前沿方向；進一步強化問題驅動的應用數(shù)學前沿理論與方法；扶持數(shù)理邏輯與數(shù)學史，可計算性與復雜性理論等計算理論；關注量子計算、數(shù)據(jù)科學、人工智能等交叉融合的新興數(shù)學分支。

4.物理學

“十四五”期間，重點支持量子材料與器件、新奇量子體系的制備和物性操控、量子物理與量子信息及精密測量、復雜結構與介質中的電磁場和聲場的機理與調控、引力波/暗物質/暗能量探測、基本費米子的性質、強相互作用力的本質、質量起源與超出標準模型新物理和受控聚變中的關鍵科學問題等前沿方向；鼓勵核天體物理、生物物理等交叉領域研究；強化基于物理學相關的第四代同步輻射和自由電子激光等關鍵大科學基礎設施的研究和應用；扶持和關注理論物理、統(tǒng)計物理、聲學等傳統(tǒng)學科領域的發(fā)展。

6.納米科學

針對高性能電子、光電子、量子和自旋等固態(tài)器件領域的國家戰(zhàn)略需求，聚焦納米科學與技術領域的關鍵科學問題，發(fā)展高精準度納米加工方法，突破制約我國納米科技領域的關鍵核心技術。到2025年，實現(xiàn)高性能納米器件的有序集成，催生納米技術變革和新興產業(yè)。

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