2026年7月7日——美国国家科学基金会（NSF）今日宣布启动“三合计划”（Project Triad），这是一项首创性举措，旨在将量子传感、量子网络和量子计算整合为单一运行系统。通过首次将这三大能力融合在一起，“三合计划”将推动量子技术走出实验室，进入实际应用——其应用领域涵盖安全、医疗、能源、制造业等众多方面。

该计划将为通过美国产业界优化、规模化并商业化这些系统奠定科学与技术基础，从而增强美国的经济竞争力、国家安全和民众生活质量。

“NSF‘三合计划’将凝聚科研力量，推进政府的愿景，确保公共投资转化为全体美国人在量子技术领域的战略优势，”代理NSF主任职责的布莱恩·斯通表示。“‘三合计划’与行政令‘迎接量子创新的下一前沿’保持一致，继续发挥NSF在推动创新、促进美国繁荣、提升生活质量、保障国家安全以及为美国劳动者创造就业机会方面的引领作用。”

量子技术利用了物质和能量粒子（如原子和光子）中存在的量子特性（如纠缠和叠加）。这使得量子传感器能够检测更精细的细节，量子计算机则有可能解决那些否则需要数年甚至数十年才能处理的难题。

将量子传感器、网络和计算机整合到集成量子系统中，开辟了一个充满可能性的新前沿：

• 为在无法接入GPS或其他卫星信号的区域行动的第一响应者和军事人员提供导航和安全通信。
• 通过更少的勘探钻探来探测地下石油、天然气和矿藏。
• 获取精确的医学成像和诊断数据，以生产能够有效治疗多种疾病的个性化药物。

“实现‘三合计划’需要卓越的基础科学研究以及转化研究，以最大限度地利用量子数据，”NSF首席科学官西蒙·马尔康伯表示。

全球量子技术正在快速发展，美国需要迅速行动，同时也要明智。‘三合计划’采取系统性方法，识别哪些量子突破已具备规模化条件，淘汰那些不具备的，并加速将最有前景的想法从实验室推向市场。它通过三个相互关联的项目来实现这一目标，这些项目将政府、大学和私营产业结合在一起——这使其成为美国首次尝试构建全集成量子环境的努力。

• NSF国家量子虚拟实验室（NSF NQVL） 将提供“三合计划”的概念验证集成量子系统，用于实验和测试。目前处于设计阶段，NSF计划在2026年12月前（视资金情况而定），将多个NSF NQVL项目从设计推进到实施阶段。
• NSF X-Labs 是由研究人员、工程师和企业家组成的独立团队，他们追求基于里程碑的联邦资金，以解决特定的科学挑战，包括涉及互连和光子学的量子系统。这类技术将在实现集成量子系统在设备间传输量子信息方面发挥关键作用。
• NSF Quantum+X 将直接与产业界合作，为集成量子技术确定有前景的用例和潜在应用。NSF目前正在积极寻求合作伙伴，以启动首批NSF Quantum+X资助方向，这些方向可能涵盖能源、金融、生物技术和制药等多个领域。

“三合计划”利用了NSF现有的量子研究项目组合——包括其专业研究所、工程中心和国家科研基础设施网络——使该计划能够在集成量子系统内获取最新研究发现，进行实际测试。这些项目还培养着下一代量子科学家和工程师，确保劳动力队伍准备好承接“三合计划”的成果。