ایران در مسیرتولید حسگر کوانتومی/ هدفگذاری‌برای ایجاد شبکه کوانتومی ۲۰۰۰ کیلومتری و سرمایه‌گذاری ۵۰ میلیون دلاری

دبیر ستاد توسعه فناوری‌های کوانتومی، با اشاره به راهبردهای کلان کشور در این حوزه گفت: ایران همسو با سند ملی کوانتوم در حال پیگیری چهار محور اصلی شامل توسعه زیرساخت‌ها، گسترش شرکت‌های دانش‌بنیان، تقویت ارتباطات بین‌المللی و تعریف اقدامات ملی است.

کد خبر: ۱۳۱۹۸۲۴

تاریخ: ۲۸ مرداد ۱۴۰۴ - ۰۷:۱۵

به گزارش پایگاه خبری دانا از ایسنا، کوانتوم، دنیای اسرارآمیز ذرات و انرژی‌ها، جایی که مرزهای ممکن و ناممکن در هم می‌آمیزند و فناوری‌های آینده را شکل می‌دهند. فناوری کوانتومی استفاده از قوانین عجیب و شگفت‌انگیز فیزیک کوانتوم برای ساخت ابزارها و سیستم‌های پیشرفته گفته می‌شود. این قوانین در دنیای بسیار کوچک ذرات، مثل الکترون‌ها و فوتون‌ها، رفتارهایی دارند که در دنیای بزرگ‌تر ما عجیب به نظر می‌رسند، مثل در هم‌تنیدگی و ابرموضعیت (superposition یکی از اصول بنیادین فیزیک کوانتومی).

در کوانتوم ذرات می‌توانند همزمان در چند حالت باشند و ذرات می‌توانند به‌طور اسرارآمیزی با هم ارتباط داشته باشند و از این ویژگی‌ها می‌توان برای ساخت کامپیوترهای فوق‌العاده سریع (رایانه کوانتومی)، ارتباطات کاملاً امن (شبکه کوانتومی) و حسگرهای بسیار دقیق استفاده کرد.از این رو، کوانتوم به‌عنوان دنیای عجیب و شگفت‌انگیز ذرات ریز شناخته می‌شود، زیرا در این جهان عجیب، مفاهیم و فناوری‌هایی که پیش‌تر تنها در تخیل وجود داشتند، امروز به واقعیت تبدیل شده‌اند.

در این مسیر پیچیده و جذاب، ایران با تدوین سند ملی کوانتوم و برنامه‌های بلندپروازانه، تلاش می‌کند جایگاهی ویژه در عرصه بین‌المللی پیدا کند. دکتر وحید جان‌نثاری، سرپرست ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان کوانتوم، لیزر و فوتونیک، در گفت‌وگو با ما، علاوه بر مرور برنامه‌ها و راهبردهای کشور، از چالش‌ها، سرمایه‌گذاری‌ها و افق‌های پیش‌روی این فناوری سخن گفت و تصویری روشن از آینده علمی ایران در حوزه کوانتوم ارائه کرد.

دکتر وحید جان‌نثاری در گفت‌وگو با ایسنا با اشاره به سند ملی کوانتوم مصوب سال ۲۰۱۶ اظهار کرد: در این سند چهار راهبرد کلان مشخص شده که شامل توسعه زیرساخت‌ها، حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان، گسترش ارتباطات بین‌المللی و اجرای اقدامات ملی است. برای هر یک از این حوزه‌ها نیز اولویت‌ها و جدول زمان‌بندی مشخص شده است.

وی ادامه داد: سه شاخه اصلی فناوری کوانتومی یعنی ارتباطات، حسگرها و محاسبات در این سند مورد توجه قرار گرفته‌اند و اولویت‌های ملی در هر یک از این بخش‌ها تعیین شده است.

جان نثاری در خصوص اعتبارات و سرمایه گذاری در این حوزه اظهار کرد: میزان سرمایه‌گذاری مورد نیاز در هر حوزه نیز متناسب با سطح پیچیدگی آن متفاوت است. به عنوان مثال، توسعه محاسبات کوانتومی به سرمایه‌گذاری بسیار بیشتری نیاز دارد و معمولاً به همکاری‌های گسترده دانشگاهی و صنعتی وابسته است.

سرپرست ستاد توسعه اقتصاد دانش‌بنیان کوانتوم، لیزر و فوتونیک با بیان اینکه ایران همانند روند جهانی در برخی حوزه‌ها به محصول نزدیک‌تر است، تصریح کرد: در بخش‌های حسگرها و ارتباطات کوانتومی نسبت به محاسبات کوانتومی به مرحله تولید محصول نزدیک‌تر هستیم. این وضعیت در سطح جهانی نیز مشابه است، چراکه توسعه رایانه‌های کوانتومی نسبت به حسگرها و سامانه‌های تصویربرداری یا ارتباطی با کندی بیشتری پیش می‌رود.

جان‌نثاری، در بخش دیگری از سخنان خود به جایگاه ویژه لیزر در فناوری‌های کوانتومی اشاره کرد و گفت: لیزرها کاربردهای گسترده‌ای در حوزه کوانتوم دارند. خوشبختانه ایران از سال‌ها قبل در این زمینه فعالیت داشته و نهادهای متنوعی از جمله مرکز ملی لیزر و سازمان‌های بزرگ علمی در این حوزه فعال هستند.

سند ملی توسعه علوم و فناوری‌های کوانتومی در اردیبهشت سال جاری از سوی شورای عالی انقلاب فرهنگی به تصویب رسید. در مقدمه این سند تاکید شده است: «این انتظار وجود دارد که با اجرایی شدن این سند؛ جمهوری اسلامی ایران با برخورداری از نیروی انسانی متخصص و زیرساخت‌های پیشرفته، به‌منظور حفظ استقلال، ارتقاء امنیت ملی، تأمین نیازهای راهبردی و خلق ارزش افزوده در اقتصاد دانش‌بنیان؛ بتواند از علوم و فناوری‌های کوانتومی بهره‌برداری کند و در تعاملات بین‌المللی و خلق جغرافیای نوین علم و فناوری با کشورهای پیشرو و کشورهای منطقه به‌ویژه کشورهای همسو، مشارکت مؤثری داشته باشد.»

افق زمانی این سند؛ ۱۰ساله و قلمرو آن شامل سیاستگذاری کلان، جهت‌دهی کلان فعالیت‌های ملی و تنظیم روابط بین نهادهای ملی در همه ابعاد حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی شامل آموزش، پژوهش، تولید علم، مهندسی، فناوری، ترویج، توسعه محصول و توسعه بازار تعیین شده است.

ماده یک این سند به اهداف کلان حوزه کوانتوم اشاره می‌کند و اهداف این حوزه را این گونه اعلام می‌کند:

- توسعه آموزش عالی و تأمین نیروی انسانی متعهد و متخصص متناسب با نیازهای کشور در توسعه علوم و فناوری‌های کوانتومی
- قرار گرفتن کشور در میان کشورهای برتر جهان در تولیدات علمی این حوزه و کاربردی نمودن پژوهش‌ها
- قرار گرفتن کشور در میان کشورهای برخوردار از فناوری‌های بومی و توسعه فروش محصولات ساخت داخل
- حل مسائل اولویت‌دار راهبردی و حیاتی مرتبط با علوم و فناوری‌های کوانتومی در سطح ملی
- تقویت زیست‌بوم نوآوری در علوم و فناوری‌های کوانتومی با تأکید بر افزایش سرمایه‌گذاری، تأمین زیرساخت‌های مورد نیاز، توسعه مراکز تحقیقاتی مناسب و استفاده بهینه از ظرفیت نیروی انسانی
- ارتقاء مشارکت کشور در همکاری‌های منطقه‌ای و بین‌المللی علوم و فناوری‌های کوانتومی

در این سند وضعیت مطلوب کشور در حوزه کوانتوم با عنوان شاخص‌های ارزیابی آمده است که به این شرح بیان کرده است:

شماره‌اهداف کلان

شاخص

وضع موجود

وضع مطلوب

۱

تعدادپژوهشگران تمام‌وقت‌فعال‌درتیم‌های ‌تحقیقاتی داخل کشور در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

۳۵۰

۱۲۰۰

تعداد پژوهشگران تمام‌وقت فعال در تیم‌های تحقیقاتی داخل کشور در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

۱۵۰

۳۰۰

۲

رتبه علمی کشور در انتشار مقالات مرتبط با علوم و فناوری‌های کوانتومی در دنیا

۲۰

۱۵

رتبه کشور از منظر شاخص H انتشارات علمی حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

۳۱

۲۸

تعداد پایان‌نامه‌های تقاضامحور در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

۶۰-۳۰

۳۰۰

۳

رتبه کشور در ثبت اختراع بین‌المللی در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

-

۴۰

تعداد و مبلغ قراردادهای پژوهشی بین دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌ها با شرکت‌ها و دستگاه‌های اجرایی در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی

۱۴۰ میلیارد تومان

۱۵ میلیون دلار

تعداد و حجم فروش محصولات در حوزه فناوری‌های کوانتومی در کشور

-

۶ میلیون دلار

۴

- ظرفیت پردازشی رایانه‌ کوانتومی ساخت داخل در مقایسه با بهترین رایانه‌ کوانتومی دنیا

-

۵ درصد

طول شبکه ارتباطات ایمن کوانتومی

۰

۲۰۰۰ کیلومتر

دستیابی به نمونه‌های آزمایشگاهی، مهندسی و تجاری‌شده حسگرهای کوانتومی (تعداد محصول)

۰

۴ حسگر

۵

تعداد آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی فعال در حوزه‌ی علوم و فناوری‌های کوانتومی

۰ آزمایشگاملی
۶مرکزتحقیقاتی
۱۲آزمایشگاه پژوهشی
۰آزمایشگاه‌آموزشی

یک‌آزمایشگاه ‌ملی
۹مرکزتحقیقاتی
۲۰ آزمایشگاه پژوهشی
۲۰ آزمایشگاه آموزشی

تعداد استانداردهای تعریف‌شده در حوزه علوم، فناوری‌ها و محصولات کوانتومی در کشور

۰

-

حجم سرمایه‌گذاری کشور در حوزه علوم‌و فناوری‌های‌کوانتومی

۱۵ تا ۲۰ میلیون‌دلار طی ۱۰ سال

۵۰ میلیون دلار طی ۳ سال

۶

حجم صادرات محصولات کوانتومی (برحسب دلار)

۰

۲۰۰ هزار (۱)

تعداد مقالات مشترک میان متخصصین ایرانی و متخصصین بین‌المللی در علوم و فناوری‌های کوانتومی (تجمعی)

۸۴۰

۱۲۰۰

تعداد و حجم پروژه‌های مشترک بین‌المللی‌در علوم و فناوری‌های کوانتومی

-

۱۰ عدد
۱۷ میلیون دلار

نیروی انسانی متخصص جذب‌شده از سایر کشورها در علوم و فناوری‌های کوانتومی (شامل ایرانیان مقیم خارج از کشور)

کمتر از ۱۰ نفر

۲۰ متخصص از دانشگاه‌های برتر

تعداد رویدادهای علمی و فناوری بین‌المللی شاخص حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی در داخل کشور

۷ مورد در ۱۵ سال

سالانه یک رویداد علمی و یک رویداد فناوری و صنعتی

۱- در متن سند واحد هزار برای حجم صادرات قید نشده است. ولی در تبصره ۱ این سند تاکید شده است که ستاد توسعه علوم و فناوری‌های کوانتومی موظف است مقادیر موجود و مطلوب شاخص‌های ارزیابی کلان فاقد مقدار را ظرف مدت ۶ ماه تدوین کرده و به ستاد راهبری و نظارت علم، فناوری و نوآوری شورای عالی انقلاب فرهنگی ارائه کند.

راهبردهای اصلی کشور در حوزه کوانتوم

در ماده ۳ این سند اقدامات ملی را در حوزه کوانتوم تبیین کرده است که «راه‌اندازی رشته‌ علوم و فناوری‌های کوانتومی و سایر رشته‌های مورد نیاز و اضافه شدن گرایش‌ها و واحدهای مرتبط با این حوزه در سایر رشته‌ها و بازنگری محتوای آموزشی آنها با رویکرد تربیت نیروی انسانی برای تحقیق و توسعه»، «تعریف بورسیه‌های تحصیلی و حمایت از دانشجویان مقاطع تحصیلات تکمیلی و پژوهشگران دوره‌های پسادکتری در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی» و «حمایت از ایجاد و ارتقاء آزمایشگاه‌های آموزشی مناسب در حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی با هدف تأمین امکانات مورد نیاز برای برگزاری دوره‌های آموزشی و تربیت نیروی انسانی متخصص و توانمند» از جمله این اقدامات ملی تعیین شده است.

موارد زیر از دیگر اقدامات ملی این سند اعلام شده است:

- بسترسازی توسعه تعامل و همکاری بین گروه‌های فیزیک نظری و سایر گروه‌ها در قالب پروژه‌های مشترک به‌منظور تقویت پشتوانه‌ علمی فعالیت‌های تجربی و جهت‌دهی کاربردی فعالیت‌های پژوهشی نظری

- حمایت از تحقیقات بنیادی و کاربردی مشترک حوزه علوم و فناوری‌های کوانتومی با سایر حوزه‌های فناورانه نوظهور و راهبردی به‌ویژه هوش مصنوعی، به‌منظور پیشتازی در حوزه‌های بین‌رشته‌ای و جلوگیری از تهدیدات احتمالی

- حمایت از ایجاد میان‌رشته‌ای‌ها و پژوهش‌های مرتبط به‌منظور فهم نسبت بین فلسفه و حکمت اسلامی و سایر علوم انسانی با علوم و فناوری‌های کوانتومی، نظریه‌پردازی و ارائه تفسیرهای نوین در نظریه کوانتوم و پیش‌بینی تبعات توسعه علوم و فناوری‌های کوانتومی در علوم اسلامی و انسانی

- التزام به ارائه برنامه‌های آموزشی و پژوهشی به منظور تبیین صحیح از پدیده‌های کوانتومی و فلسفه فیزیک کوانتوم با پوشش طیفی از مکاتب فلسفی مختلف و با توجه ویژه به فلسفه و حکمت اسلامی برای عموم متخصصان حوزه کوانتوم

- ایجاد یک آزمایشگاه ملی در حوزه‌ فناوری‌های کوانتومی با رویکرد تقویت و تجمیع زیرساخت‌های اساسی مورد نیاز و با همکاری کشورهای پیشرو و کشورهای منطقه

- حمایت از ایجاد و توسعه مراکز تحقیقاتی مأموریت‌محور با رویکرد تعریف پروژه‌های پژوهشی کلان و مشارکتی

- ارتقاء آزمایشگاه‌های پژوهشی کوانتومی کشور از طریق حمایت مالی و تسهیل واردات تجهیزات مورد نیاز و حمایت از ساخت برخی از تجهیزات ضروری

- شبکه‌سازی ملی و بین‌المللی آزمایشگاه‌ها با همکاری شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی

- ایجاد سازوکارهای استانداردسازی فرآیندها و محصولات کوانتومی و راه‌اندازی آزمایشگاه‌های مرجع آزمون و ارزیابی جهت اعطاء گواهی‌نامه‌ها و استانداردهای معتبر به‌منظور تسهیل فروش آن‌ها در داخل و خارج کشور

- ایجاد صندوق پژوهش و فناوری تخصصی در حوزه فناوری‌های کوانتومی با مشارکت سایر نهادهای مالی

- حمایت از اعزام متخصصان کشور به مراکز تحقیقاتی معتبر جهانی و شرکت در رویدادهای علمی و فناوری معتبر جهانی

- همکاری با متخصصین شاخص خارجی و متخصصین و پژوهشگران ایرانی خارج از کشور و استفاده از ظرفیت آنها برای مشاوره و داوری طرح‌ها و پروژه‌ها

- حمایت از شرکت‌های دانش‌بنیان به‌منظور توسعه فناوری و تولید محصولات و تجهیزات مورد نیاز در حوزه‌های اولویت‌دار و توسعه بازار

- حمایت از اخذ تأییدیه‌های ملی و بین‌المللی برای محصولات تولید داخل جهت ایجاد اطمینان در خرید محصولات داخلی برای تمامی خریداران اعم از خریداران صنعتی و دانشگاهی

- حمایت از صادرات محصولات کوانتومی داخلی

تعیین حوزه‌های اولویت‌دار کوانتوم

در این سند همچنین به حوزه‌های اولویت‌دار اشاره دارد و آمده است: با توجه به ظرفیت‌ها و قابلیت‎‌های علوم و فناوری‌های کوانتومی، حوزه‌های اولویت‌دار برای ارتقاء اثرگذاری علوم و فناوری‌های کوانتومی؛ حداقل شامل موارد زیر است:

ردیف

حوزه

موضوعات و پروژه‌های اولویت‌دار

۱

رایانش کوانتومی

۱-ایجاد و توسعه الگوریتم‌ها و برنامه‌های کوانتومی کاربردی
۲-ساخت و توسعه زیرسیستم‌های اساسی رایانه‌های کوانتومی
۳-طراحی و ساخت اولین نمونه‌های رایانه کوانتومی آزمایشگاهی

۲

ارتباطات‌کوانتومی

۱-ساخت و تجاری‌سازی سیستم‌های توزیع کلید کوانتومی با پروتکل‌های مختلف
۲-بومی‌سازی زیرسیستم‌های توزیع کلید کوانتومی
۳-بهره‌برداری از سیستم‌های توزیع کلید کوانتومی و رمزنگاری بین نقاط اولویت‌دار در شبکه فیبر نوری (با فراهم ساختن ملزومات زیرساخت شبکه فیبر نوری برای بهره‌برداری در رمزنگاری کوانتومی)

۳

حسگرهای‌کوانتومی

۱-ساخت گرانش‌سنج‌ها و شتاب‌سنج‌های دقیق کوانتومی مبتنی بر روش‌های اتم اپتیک و فوتونیک و ساخت زیرسیستم‌های اساسی مورد نیاز
۲-ساخت سیستم‌های تصویربرداری کوانتومی
۳-ساخت سامانه‌های سنجش موضعی و از راه دور کوانتومی و توسعه زیرسیستم‌های مربوطه