本重大研究計劃旨在通過對展示糾纏/疊加量子態(tài)等量子行為的第二代量子體系進(jìn)行構(gòu)筑和操控，開展量子信息科學(xué)方面的前瞻性和基礎(chǔ)性的研究，推動數(shù)理、信息、工材、化學(xué)等多學(xué)科交叉研究，為實(shí)現(xiàn)量子計算機(jī)等量子技術(shù)奠定物理基礎(chǔ)。

一、科學(xué)目標(biāo)

本項(xiàng)目的總體科學(xué)目標(biāo)為：(1) 探索和制備可用于量子計算和量子探測的高質(zhì)量材料，實(shí)現(xiàn)量子態(tài)精準(zhǔn)構(gòu)筑，探索新型量子體系;(2) 發(fā)展量子態(tài)測量和操控技術(shù)，提升探測和調(diào)控精度，探索新的技術(shù)方法;(3) 針對可糾錯固態(tài)量子計算、高溫超導(dǎo)機(jī)理、拓?fù)淞孔芋w系和低維量子體系開展前瞻性研究，在若干方向取得重大科學(xué)突破。

二、核心科學(xué)問題

(一)關(guān)鍵量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準(zhǔn)構(gòu)筑。

(二)量子態(tài)精密探測與操控實(shí)驗(yàn)技術(shù)及理論方法。

(三)面向超導(dǎo)等固態(tài)量子計算的研究。

(四)新型量子計算體系和實(shí)現(xiàn)方案探索。

三、2020年度重點(diǎn)資助的研究方向

本重大研究計劃2020年度重點(diǎn)關(guān)注面向量子計算的物理體系的相關(guān)前瞻性和基礎(chǔ)性研究，圍繞第二代量子體系的構(gòu)筑和操控以“培育項(xiàng)目”和“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”的方式進(jìn)行資助。重點(diǎn)資助研究方向如下：

(一)關(guān)鍵量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準(zhǔn)構(gòu)筑。

(1) 液氮溫區(qū)無能耗拓?fù)溥吘墤B(tài)材料制備，如突破液氮溫區(qū)的量子反常霍爾態(tài)等;

(2) 能夠展示馬約拉納零能模或其它非阿貝爾任意子的各種高質(zhì)量異質(zhì)結(jié)等材料的制備;

(3) 基于各類量子態(tài)的量子比特構(gòu)筑。

(二)量子態(tài)精密探測與操控實(shí)驗(yàn)技術(shù)及理論方法。

(1) 逼近量子極限的單量子態(tài)測量技術(shù)與方法;

(2) 量子態(tài)的糾纏和量子門的操控技術(shù)與方案;

(3) 量子計算機(jī)糾錯的理論、方法和量子算法研究;

(4) 極低溫量子調(diào)控、測量技術(shù)的自主研發(fā)和集成。

(三)面向超導(dǎo)等固態(tài)量子計算的研究。

(1) 長相干時間、高轉(zhuǎn)變溫度的超導(dǎo)材料、低損耗介質(zhì)和約瑟夫森結(jié)構(gòu)筑等;

(2) 量子門操控的保真度提高;

(3) 量子比特的集成。

(四)新型量子計算體系和實(shí)現(xiàn)方案探索。

(1) 馬約拉納零能模非阿貝爾性質(zhì)的確定性證明;

(2) 拓?fù)淞孔颖忍氐奈锢韺?shí)現(xiàn)。

四、遴選項(xiàng)目的基本原則

為確保實(shí)現(xiàn)總體目標(biāo)，本重大研究計劃要求所有申請應(yīng)聚焦到第二代量子體系的構(gòu)筑和操控。具體要求如下：

(一)優(yōu)先支持前沿領(lǐng)域的關(guān)鍵量子功能材料的可控制備與量子態(tài)體系的精準(zhǔn)構(gòu)筑的研究。

(二)開展量子態(tài)精密探測與操控實(shí)驗(yàn)技術(shù)及理論方法研究，鼓勵開發(fā)相應(yīng)的原創(chuàng)技術(shù)與方法，并有望產(chǎn)生重大應(yīng)用的研究。

(三)開展面向超導(dǎo)等固態(tài)量子計算的研究，鼓勵探索具有原創(chuàng)性的全新方案。

(四)支持新型量子計算體系和實(shí)現(xiàn)方案探索，譬如基于馬約拉納零能模等任意子的拓?fù)淞孔颖忍匚锢眢w系的構(gòu)筑等。

(五)鼓勵多學(xué)科實(shí)質(zhì)性 交叉合作研究，特別是第二代量子體系在信息、工程與材料科學(xué)以及化學(xué)領(lǐng)域的交叉性研究。

(六)注重理論與實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合。

五、2020年度資助計劃

2020年度擬資助培育項(xiàng)目15項(xiàng)左右，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為80萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2021年1月1日-2023年12月31日”;擬資助重點(diǎn)支持項(xiàng)目7項(xiàng)左右，直接費(fèi)用資助強(qiáng)度約為350萬元/項(xiàng)，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2021年1月1日-2024年12月31日”。

六、申請要求及注意事項(xiàng)

(一)申請條件。

本重大研究計劃項(xiàng)目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進(jìn)行申請。

(二)限項(xiàng)申請規(guī)定。

1. 申請人同年只能申請1項(xiàng)重大研究計劃項(xiàng)目(其中：重大研究計劃項(xiàng)目中的集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目除外);上一年度獲得重大研究計劃項(xiàng)目(不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目)資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，本年度不得作為申請人申請重大研究計劃項(xiàng)目。

2. 申請和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)的限制規(guī)定。

(1)除特別說明外，申請當(dāng)年資助期滿的項(xiàng)目不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)的人員，申請(包括申請人和主要參與者)和正在承擔(dān)(包括負(fù)責(zé)人和主要參與者)以下類型項(xiàng)目總數(shù)合計限為2項(xiàng)：面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大項(xiàng)目、重大研究計劃項(xiàng)目(不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目)、聯(lián)合基金項(xiàng)目、青年科學(xué)基金項(xiàng)目、地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目、優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、重點(diǎn)國際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目、直接費(fèi)用大于?200?萬元/項(xiàng)的組織間國際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目(僅限作為申請人申請和作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)，作為主要參與者不限)、國家重大科研儀器研制項(xiàng)目(含承擔(dān)國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)項(xiàng)目)、基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、資助期限超過?1?年的應(yīng)急管理項(xiàng)目、原創(chuàng)探索計劃項(xiàng)目以及資助期限超過?1?年的專項(xiàng)項(xiàng)目[特殊說明的除外;應(yīng)急管理項(xiàng)目中的局(室)委托任務(wù)及軟課題研究項(xiàng)目、專項(xiàng)項(xiàng)目中的科技活動項(xiàng)目除外]。

具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)的人員作為主要參與者正在承擔(dān)的 2019 年(含)以前批準(zhǔn)資助的項(xiàng)目不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍，2020 年(含)以后申請(包括申請人和主要參與者)和批準(zhǔn)(包括負(fù)責(zé)人和主要參與者)項(xiàng)目計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。

(2)不具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)人員申請和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)：作為申請人申請和作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人正在承擔(dān)的項(xiàng)目數(shù)合計限為?1?項(xiàng); 在保證有足夠的時間和精力參與項(xiàng)目研究工作的前提下，作為主要參與者申請或者承擔(dān)各類型項(xiàng)目數(shù)量不限。晉升為高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)后，原來作為負(fù)責(zé)人正在承擔(dān)的項(xiàng)目計入申請和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)范圍，原來作為主要參與者正在承擔(dān)的項(xiàng)目不計入。

3. 計入申請和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)的部分項(xiàng)目類型的特殊要求。

(1)優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目和國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目申請時不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍;正式接收申請到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。

(2)基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目申請時不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍;正式接收申請到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及主要參與者(骨干成員)在結(jié)題前不得作為申請人申請重大研究計劃項(xiàng)目。

(3)國家重大科研儀器研制項(xiàng)目(部門推薦)獲得資助后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在準(zhǔn)予結(jié)題前不得作為申請人申請重大研究計劃項(xiàng)目。

(4)原創(chuàng)探索計劃項(xiàng)目從預(yù)申請開始直到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍;獲資助后計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。

(三)申請注意事項(xiàng)。

1. 本重大研究計劃2020年度項(xiàng)目申請書報送日期為2020年10月23日- 26日16時。本重大研究計劃項(xiàng)目申請采取無紙化申請。

2. 項(xiàng)目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

(1)申請人在填報申請書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項(xiàng)目指南和《2020年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中申請須知和限項(xiàng)申請規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南和相關(guān)要求的申請項(xiàng)目不予受理。

(2)本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項(xiàng)目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

(3)申請人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/(以下簡稱信息系統(tǒng);沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶)，按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。

(4)申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”或“培育項(xiàng)目”，附注說明選擇“第二代量子體系的構(gòu)筑和操控”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。

培育項(xiàng)目和重點(diǎn)支持項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個。

(5)申請人應(yīng)當(dāng)在摘要第一句注明申請內(nèi)容對應(yīng)的本指南重點(diǎn)資助研究方向中確切的研究重點(diǎn)，同時在“立項(xiàng)依據(jù)與研究內(nèi)容”部分論述與項(xiàng)目指南最接近的科學(xué)問題的關(guān)系，以及對解決核心科學(xué)問題和重大研究計劃總體目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

項(xiàng)目申請書選題應(yīng)符合本重大研究計劃的實(shí)施原則，具有明確的關(guān)鍵科學(xué)問題。申請書的目標(biāo)和內(nèi)容應(yīng)瞄準(zhǔn)核心科學(xué)問題，突出有限目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新點(diǎn)與前沿基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

(6)申請人應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀《2020年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中預(yù)算編報要求的內(nèi)容，嚴(yán)格按照《國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理有關(guān)問題的補(bǔ)充通知》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理的補(bǔ)充通知》《關(guān)于進(jìn)一步完善科學(xué)基金項(xiàng)目和資金管理的通知》以及《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表編制說明》的具體要求，按照“目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟(jì)合理性”的基本原則，認(rèn)真編制《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目預(yù)算表》。多個單位共同承擔(dān)一個項(xiàng)目的，項(xiàng)目申請人和合作研究單位的參與者應(yīng)當(dāng)分別編制項(xiàng)目預(yù)算，經(jīng)所在單位審核后，由申請人匯總編制。

(7)申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料(有關(guān)證明信、推薦信和其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件)，全部以電子掃描件上傳。

3. 依托單位應(yīng)對本單位申請人所提交申請材料的真實(shí)性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核，對申請人編制項(xiàng)目預(yù)算的目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行審核，并在規(guī)定時間內(nèi)提交申請材料至自然科學(xué)基金委。具體要求如下：

(1)應(yīng)在項(xiàng)目集中接收工作截止時間前(2020年10月26日16時)通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，無需報送紙質(zhì)申請書。項(xiàng)目獲批準(zhǔn)后，將申請書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項(xiàng)目計劃書》最后，一并提交。簽字蓋章的信息應(yīng)與電子申請書嚴(yán)格保持一致。

(2)依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項(xiàng)確認(rèn)后，應(yīng)于申請材料提交截止時間前通過信息系統(tǒng)上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統(tǒng)中下載模板，打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章)，無需提供紙質(zhì)材料。

4. 本重大研究計劃咨詢方式：

國家自然科學(xué)基金委員會數(shù)理科學(xué)部物理科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62325055

(四)其他注意事項(xiàng)。

1. 為實(shí)現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

2. 為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。