國家自然科學(xué)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(xué)基金“十四五”發(fā)展規(guī)劃》正式公布規(guī)劃全文，共計(jì)21個(gè)章節(jié)，完整的闡明了國家自然科學(xué)基金委十四五期間的發(fā)展方向與相關(guān)理念。

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

3.問題驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)前沿理論與方法

物質(zhì)科學(xué)典型問題的數(shù)學(xué)建模與分析；機(jī)理與數(shù)據(jù)的融合計(jì)算；不確定性量化；量子計(jì)算理論；數(shù)據(jù)科學(xué)和人工智能中的優(yōu)化模型、算法設(shè)計(jì)與分析；組合優(yōu)化、整數(shù)規(guī)劃及隨機(jī)優(yōu)化；復(fù)雜高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)計(jì)算、計(jì)算復(fù)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(chǎng)系統(tǒng)的分析、控制、微分博弈及其數(shù)值計(jì)算；風(fēng)險(xiǎn)資產(chǎn)和金融風(fēng)險(xiǎn)的建模、模擬與分析；約束最優(yōu)控制問題；信息技術(shù)中的數(shù)據(jù)隱私保護(hù)與安全；工業(yè)設(shè)計(jì)制造中的核心數(shù)學(xué)方法；腦網(wǎng)絡(luò)與生物建模分析中的關(guān)鍵數(shù)學(xué)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(chǔ)性重大科學(xué)前沿問題，重點(diǎn)研究高溫超導(dǎo)等強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系，非平庸新型拓?fù)洳牧?，新型磁性、多鐵、光電和熱電材料，二維材料及其異質(zhì)結(jié)構(gòu)，復(fù)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(shù)，發(fā)展多體理論與計(jì)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(chǔ)支撐。

12.量子信息和量子精密測(cè)量

圍繞量子計(jì)算、量子通信、量子傳感、量子精密測(cè)量等重要領(lǐng)域，重點(diǎn)研究量子計(jì)算、量子模擬與量子算法，量子通信實(shí)用化技術(shù)及其科學(xué)基礎(chǔ)，量子存儲(chǔ)和量子中繼，量子導(dǎo)航、量子感知和高靈敏探測(cè)，高精度光鐘、時(shí)頻傳遞的新原理與方法，空域-時(shí)域精密譜學(xué)及量子態(tài)動(dòng)力學(xué)測(cè)量技術(shù)，為量子科技領(lǐng)域提供人才儲(chǔ)備和科技支撐。

15.強(qiáng)相互作用力的本質(zhì)

圍繞受強(qiáng)相互作用支配的物質(zhì)層次中展現(xiàn)的各類對(duì)稱性和復(fù)雜現(xiàn)象，重點(diǎn)研究量子色動(dòng)力學(xué)在高能對(duì)撞過程的應(yīng)用；格點(diǎn)量子場(chǎng)論及計(jì)算；手征對(duì)稱性的自發(fā)破缺和恢復(fù)研究；極端條件下QCD的對(duì)稱性性質(zhì)和相結(jié)構(gòu)探索；奇特態(tài)和強(qiáng)子譜學(xué)；奇特核、奇異核、超重核以及宇宙中元素合成機(jī)制；原子核中的對(duì)稱性及其破缺機(jī)制，深入認(rèn)識(shí)強(qiáng)相互作用力的本質(zhì)，揭示物質(zhì)質(zhì)量來源和元素起源。

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

1.數(shù)學(xué)

“十四五”期間，重點(diǎn)支持代數(shù)與幾何的現(xiàn)代理論，現(xiàn)代分析理論及其應(yīng)用等前沿方向；進(jìn)一步強(qiáng)化問題驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用數(shù)學(xué)前沿理論與方法；扶持?jǐn)?shù)理邏輯與數(shù)學(xué)史，可計(jì)算性與復(fù)雜性理論等計(jì)算理論；關(guān)注量子計(jì)算、數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能等交叉融合的新興數(shù)學(xué)分支。

4.物理學(xué)

“十四五”期間，重點(diǎn)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(cè)量、復(fù)雜結(jié)構(gòu)與介質(zhì)中的電磁場(chǎng)和聲場(chǎng)的機(jī)理與調(diào)控、引力波/暗物質(zhì)/暗能量探測(cè)、基本費(fèi)米子的性質(zhì)、強(qiáng)相互作用力的本質(zhì)、質(zhì)量起源與超出標(biāo)準(zhǔn)模型新物理和受控聚變中的關(guān)鍵科學(xué)問題等前沿方向；鼓勵(lì)核天體物理、生物物理等交叉領(lǐng)域研究；強(qiáng)化基于物理學(xué)相關(guān)的第四代同步輻射和自由電子激光等關(guān)鍵大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的研究和應(yīng)用；扶持和關(guān)注理論物理、統(tǒng)計(jì)物理、聲學(xué)等傳統(tǒng)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展。

6.納米科學(xué)

針對(duì)高性能電子、光電子、量子和自旋等固態(tài)器件領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略需求，聚焦納米科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題，發(fā)展高精準(zhǔn)度納米加工方法，突破制約我國納米科技領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)。到2025年，實(shí)現(xiàn)高性能納米器件的有序集成，催生納米技術(shù)變革和新興產(chǎn)業(yè)。

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