美国NSF投入1亿美元启动量子与纳米技术基础设施项目
2月13日,美国国家科学基金会(NSF)宣布启动“国家量子与纳米技术基础设施”(NQNI)项目[1],计划在2026~2030财年投资1亿美元建立全国性的开放访问基础设施网络,以响应国家和社区的研发优先事项,推动纳米尺度和量子科学与工程的发展,提升美国在量子技术、半导体、人工智能、先进制造和生物技术等关键和新兴技术领域的领先地位。
1、资助内容。通过NQNI项目,NSF将在未来5年内资助8~16个站点,为全美的学生、科研人员及企业提供最先进的制造与表征工具、仪器和专业知识。NQNI项目站点将以大学的基础设施为主,重点考察设施的技术能力和仪器,以满足量子信息科学与工程、纳米科技与工程领域当前和未来用户的需求。入选站点每年可获得50万~200万美元的资助,初始资助期限为5年,根据绩效评估结果可续期一次,再续5年。
2、NQNI的技术能力
(1)研究能力。NQNI将有望推进以下研究,包括:纳米结构、材料、工艺、器件和系统;芯片、芯片组和系统封装的先进封装与异构集成;纳米级的构建模块和材料、复合材料、涂层和表面;软物质合成生物学;人体神经影像学和神经生理学技术;复杂三维纳米系统异构集成;用于构建跨多维度纳米尺度系统的层级设计;原型制作、工艺集成以及测试新制造平台,如3D打印和自动驾驶实验室。
(2)量子工程能力。量子工程特有的额外能力有望得到突破,如:适用于柔性电子和量子器件等应用的二维材料;非经典计算的量子力学现象;量子和纳米材料开发与合成;量子相关制造基础设施和工艺;信息存储;半导体设计中的量子点;用于混合二维和三维器件的低维量子材料;固态存储器;可扩展量子比特;具有被动和主动组件的传输平台;以及系统集成。
(3)前沿方向。NQNI站点有望推动以下有前景的研究方向,如:新系统设计和能量转换、收集与储存、散热、精密传感及局部驱动材料;生物启发的自我修复材料;支持生命科学和生物医学应用研究的结构和设备;纳米毒性研究;用于环境科学和监测的传感器;用于化学、生理、神经生物学和生化过程的成像和记录传感器;用于通信、存储和信息处理的节能设备和电路,包括人工智能硬件;以及用于新信息处理的器件和电路,如神经形态计算、量子计算和光学/光子计算。
(王海霞)
[1] NSF launches $100M National Quantum and Nanotechnology Research Infrastructure program. https://www.nsf.gov/news/nsf-launches-100m-national-quantum-nanotechnology-research