繼前三篇介紹日本量子技術創新戰略-技術領域相關Roadmap,本篇將針對跨領域技術Roadmap進行介紹說明。
1.量子人工智慧技術
○ 最大限度地發揮人工智慧的潛力,包括闡明和展示未來神經網路和人類學習機制中的量子力學元素。
○ 通過結合量子基礎設施(量子通訊/物聯網、量子感測器、量子電腦創建量子人工智慧系統。
○ 透過機器學習(AI)和量子資訊處理的融合,發展量子機器學習的基礎科學,以及材料資訊學和其他領域,如化學、材料和物理特性計算、量子模擬和量子系統的控制。量子人工智慧的方法論被應用於量子系統的量子模擬和控制。

資料來源:量子技術創新戰略路線圖
2.量子生命科學(生物奈米量子感測器)
○ 未來將有機會篩選具有特定性質和能力的細胞,生物製藥和再生醫學的效率生產有望變得更加高效等。
○ 到2025年實現單個細胞等級的測量範圍,到2030年實現單個生物體等級的測量範圍,並建立預測和重建生命現象的方法。
○ 拓展可測量的項目,開發向細胞內特定部位輸送、廣域觀察和深層生物觀察的技術。

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3.量子生命科學(使用量子技術的高感知MRI/NMR)
○ 預計將通過藥物篩選對新藥開發做出貢獻,確定對深層癌症治療的效果,以及通過代謝影像對難治療的疾病進行診斷和早期檢測等。
○ 2025年,將實現藥物篩選室溫超極化的長時間代謝過程可視化;2030年,將實現醫療診斷並開始臨床試驗。
○ 室溫下超極化、長壽命、量子編碼、奈米粒子超極化技術等的發展,將促進超高靈敏度。同時開發針對各種分子的超極化技術。

資料來源:量子技術創新戰略路線圖
4.量子生命科學(量子理論的生命現象模仿及解說)
○實現模仿生物功能的技術,如光合作用,預計將有助於節約能源、生產有用物質、可持續進行初級生產及改善全球環境。
○到2025年,量子效應的功能將在分子等級上得到闡明,並在2030年發展到細胞等級。
○促進生物體內量子態的測量,如光合作用中的量子相容性,生物大分子的動態結構分析,以及利用資訊科學的綜合分析。
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資料來源:量子技術創新戰略路線圖
5.量子安全技術
○實現政府機構等早期使用者以及以企業用戶和普通用戶為對象的高安全性通訊服務。
○到2025年實現量子安全雲端,到2035年實現統合及廣域化量子安全雲端的legacy認證基礎。
○促進不依賴計算複雜度的量子密碼技術和安全技術(秘密共享技術等)兩者結合,以及兩者與認證基礎設施的合作。

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