【量子技术之争】美欧战略落地 中共集体学习之外还要做什么

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第四次工业革命的前沿技术正在得到各国顶层的重视。10月16日,中共中央政治局举行集体学习,内容是“量子科技研究和应用前景”,其中,中共总书记习近平提到,“量子科技发展突飞猛进,成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域”,“要充分认识推动量子科技发展的重要性和紧迫性,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好先手棋”。这是量子科技第一次在公开层面进入到中共最高决策层的集体关注视野中。

相比于中共高层还处于“学习”阶段,美欧等国家早就已经颁布了相关的战略文件。美国国务院在10月15日发布了《关键与新兴技术国家战略》,在20项关键与新兴技术的清单中,量子信息科学在列。10月7日,白宫科学和技术政策办公室启用了国家量子协调办公室的官方网站,同时发布了《量子前沿报告》,内容同样有关“量子”。

其实,特朗普政府对量子科技的动作不断。美国国家科技委员会(NSTC)在2018年6月成立了量子信息科学子委员会,协调联邦政府关于量子信息科学的研发活动。2018年9 月,特朗普政府发布《量子信息科学的国家战略概述》,同月,由白宫科技政策办公室主办的量子信息科学峰会宣布成立量子经济发展联盟联合体。同年12 月21 日,特朗普签署《国家量子倡议法》,目的是确保美国在量子信息科学及其技术应用方面继续处于领导地位。

今年(2020年)2月,特朗普政府在2021年度的政府财政预算提案中提到,希望将更多资金投入到人工智能和量子信息科学当中。8 月 26 日,白宫、美国国家科学基金会和美国能源部宣布,将在全国范围内设立 12 个新的人工智能和量子信息科学研发机构,为其提供超过 10 亿美元的资金支持。

日欧等国家同样早就发布了量子科技的报告。日本早在2012年就计划成立量子信息和通信研究促进会以及量子科学技术研究开发机构,未来 10 年内投资400亿日元(1日元约合0.0094美元),支持量子通信和量子信息领域的研发。今年1月,日本统合创新战略推进会议发布《量子技术创新战略(最终报告)》,并在8月宣布将建8个量子研发基地。

英国联合新加坡2018年10月启动了量子卫星项目。德国于2018年发布“联邦量子技术计划”,1期投入6.5亿欧元(1欧元约合1.13美元);在新冠肺炎(COVID-19)疫情后的经济刺激计划中,特设“量子专项”,再投入20亿欧元。

2016年,欧盟宣布将量子技术作为新的旗舰科研项目,迎接“第二次量子革命”。

第一次量子技术革命是从认识量子世界、发现量子效应到发展量子技术应用。晶体管、激光、硬盘、GPS等是第一次量子技术革命的代表。第二次量子技术革命时代是通过主动人工设计和操控量子态发展量子技术和应用,以量子计算、量子通信和量子测量为代表。
中国科学院院士薛其坤

2018年10月,欧盟投资10亿欧元启动为期10年的量子技术旗舰计划。今年4月,欧盟有24个成员国承诺,在未来10年共同研发和部署欧盟量子通信基础设施。10月1日至2日举行的欧盟峰会上,各国领导人希望在欧盟预算和复苏计划下,在未来7年向欧盟国家提供的1.8万亿欧元中“相当大的一部分”投资于超级计算机和量子计算、区块链、以人为本的人工智能、微处理器、5G移动网络或网络威胁防护及安全通信领域。

以德国为代表的欧洲国家敏锐地捕捉到了全球新一轮工业革命的到来,因此,欧盟提出了有关数字经济、量子技术等有关的构想和理念。(Reuters)

同时,俄罗斯和印度等国也在将目光投向量子技术。俄罗斯政府委员会9月4日批准了俄罗斯铁路公司牵头制定的俄联邦量子通信发展路线图。俄罗斯副总理阿基莫夫(Maxim Akimov)2019年12月6日于索契举行的技术论坛上提出(俄罗斯)国家量子行动计划,拟5年内投资约7.9亿美元,打造一台实用的量子计算机,并希望在实用量子技术领域赶上其他国家。

今年3月,印度财政部长斯塔拉曼(Nirmala Sitharaman)在政府2020年预算中宣布了一项国家量子技术与应用任务,任务为期五年,总预算支出为800亿卢比(约11亿美元),由科技部实施。相比印度政府在过去5年里量子计算研究的预算2,790万美元,投入增加了40倍。

可以说,世界主要的科技国家都从国家层面发表了有关“量子”的战略计划和安排。这是为何?

一方面在于各国要抢占科技革命的先机,量子科技与当下大火的5G、人工智能、大数据、物联网等都是新一轮科技革命的代表。新的技术会引发新的革命,蒸汽机、电力和计算机的出现及应用成为撬动全球政治经济版图的利器,20世纪50年代的晶体管、半导体等技术让人类进入信息时代,量子计算、量子通信等将推动信息技术向量子技术跨越,新的技术革命正在到来。谁能占得此次科技革命的制高点,谁就为自己赢得了一席之地。

如美欧这样的科技大国,已经尝到了科技发展带来的甜头,更会在高新技术层面继续发力,以维持自己在全球中的优先地位。如中国这样的新兴国家,在过去的三次工业革命中都被边缘化,如今,面临新的机遇,更为迫切地希望抓住。

科技改变人类的生活,也在改变全球竞争的模式。图为由大量显示卡并排而成的“掘矿机”,传统电脑掘矿或许由更为高效的量子电脑取代。(Reuters)

另一方面,从量子科技本身来看,它是一种颠覆性的技术,比如量子计算有朝一日可能彻底破解当前用于保护各国政府以及企业内机密的现代计算机加密算法,量子雷达与传感机制则可能快速发现隐形飞机与水下潜艇的位置,量子导航能够全面摆脱对太空GPS卫星的依赖,同时提供精确的地理定位功能。

如果未来这样的技术在某个国家实现突破,他国的政治、经济和军事机密等被暴露无遗,一国的“国家安全”也将受到严重的挑战,现下的国际秩序规则也将受到威胁。

大国对量子科技的重视背后是对新一轮工业革命到来所做的准备,它关乎一国的安全,也关乎一国的国际地位。国与国之间的竞争已经不再是正面的战争形式,而是科技之争,这将是决定一国未来的关键之所在。

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