信息技術

美國：先進計算加速發展，新型元件成績斐然

量子計算方面，美國英特爾公司2018年1月宣布開發出49量子位測試芯片Tangle Lake。此后科學家不斷推出新研究成果：證明“自旋-光子強耦合”可讓單獨量子比特相互作用，制造出可作量子中繼器的有瑕人造鉆石，構建模塊化量子計算架構關鍵組件，開發出使碳納米管成為量子單光子源的方法等，有力推動了量子計算系統的開發。美國國家科學技術委員會在2018年9月發布《量子信息科學國家戰略概述》，旨在推動量子信息科學加速發展。

超級計算機方面，“頂點”和“山脊”兩臺計算機在最新一期全球超級計算機500強榜單中分獲冠、亞軍，極大增強了美國在超算競爭中的底氣；能源部在2018年4月推出耗資18億美元的百億億次級超級計算機開發計劃，更表明了美國追求超算領域國際領導地位的決心。

此外，美國科學家在計算機元器件研發方面也成績斐然。可將數據中心帶寬提高10倍的光電子芯片、具有精準分發光信號能力的硅芯片、基于內存計算技術的AI芯片、可同時存儲和處理信息的記憶晶體管等新型元器件的問世，為新型計算機開發打下了堅實基礎。

日本：量子技術全面進步，存儲理論有新突破

日本大阪大學、NTT和東京大學的研究小組首次驗證了由冷卻原子構成的量子存儲器與光纖網絡構成可通信波段光子的量子網絡。該研究成果展示了一條實現量子中繼的新道路，為實現量子網絡的遠程化開辟了新途徑，使得具有抵御利用量子計算機實施的黑客攻擊能力的新一代量子密碼安全通信又向遠程化邁出了一步。

橫濱國立大學利用金剛石中氮空位中心的電子和核子的自旋作為量子比特，率先在全球成功實現了室溫下完全無磁場條件下的萬能量子門操作。這種獨特的量子比特完整量子門操作被命名為幾何學量子比特，能以更高的速度進行高精度運算。

日本理化學研究所和北海道大學等組成的聯合研究小組發現在沒有外部磁場的狀態下也會產生磁渦旋，并查明了磁渦旋的形成機制。科學家有望以此為基礎，研發以磁渦旋為信息載體的磁存儲單元。

德國：量子計算重點發力，基礎研究瞄準未來

2018年，德國在量子計算機領域又取得新的進展，康斯坦茨大學領銜的團隊開發出了一種基于硅雙量子位系統的穩定的量子門，這項研究成果被稱為通向量子計算機的里程碑；弗勞恩霍夫應用固體物理研究所開發出了一種在微磁場下應用的量子傳感器，可用于未來計算機硬盤識別。

在信息技術基礎研究領域，卡爾斯魯厄理工學院的研究團隊開發出了完全由金屬構成的單原子晶體管，為未來信息技術開辟了新的應用前景；凱澤斯勞滕技術大學的科學家首次展示了如何在集成振幅回路中使磁子形成電流，這一研究打開了未來磁子芯片的大門。

英國：擬建5G測試平臺，超級計算模擬人腦

2018年9月，英國政府宣布將以西米德蘭茲地域的伯明翰、考文垂、伍爾弗漢普頓3個城市為中央，設立相關測試平臺，以建設較大規模的5G試點網絡。

2018年11月初，英國曼徹斯特大學科學家激活了世界上最強“大腦”——一臺擁有100萬個處理器內核和1200個互連電路板的超級計算機，它能像人腦一樣運作，是迄今為止最準確模擬人腦的超級計算機。

韓國：基礎設施位居前列，技術研發多有亮點

信息技術是韓國的優勢領域。韓國的信息技術基礎設施繼續位居前列。在2018年初平昌冬奧會之前，韓國建成了大規模5G試驗網絡，預計于2019年初期實現商用化，這一計劃進展迅速。

在量子計算領域，韓國學者開發出一種量子弱測量方法，克服了海森堡不確定原理的限制，可以有效應用于量子計算機的運算過程。韓國企業成功研發出處理器“Exynos9”，其搭載了借鑒人類大腦結構的新概念人工智能芯片，可用于手機終端并行處理大量多媒體數據。韓國開發的廣視角全息圖像技術將信息儲存量提升了100倍。

以色列：網絡安全齊頭并進，無人駕駛安全先行

以色列證券管理局表示，其已開始使用區塊鏈技術應對網絡安全挑戰。信息公司塔爾多經過3個月時間開發出管理局所需的區塊鏈軟件系統。以色列和美國的研究人員開發出可從包括“臉書”和“推特”在內的大多數社交網上發現假賬戶的通用方法，其在網絡安全等領域具有廣泛的應用潛力。

為應對汽車電子系統安全性面臨的挑戰，以色列Arilou公司研發的并行防侵入系統（PIPS）能夠主動攔截來自汽車被“黑”電控單元的惡意指令，以保護車輛整個網絡的安全；GuardKnox公司借助戰機和防空導彈系統的安全理念，為車輛提供了自動安全保護措施，在確保正常通信的同時，阻止包括網絡攻擊在內的任何不當信息的傳遞。

俄羅斯：量子計算蓄勢待發，超級計算獲得突破

2018年，俄羅斯加大對量子計算機和量子通信技術的研發力度：2018年2月在索契召開的“2018俄羅斯投資論壇”期間，俄羅斯對外經濟銀行、VEB創新公司、前景研究基金會、莫斯科國立大學和非營利組織“數字經濟”簽署協議，計劃在5年內研制出50個量子比特的量子計算機；莫斯科物理技術學院科研團隊選取碳化硅作為量子發射材料，研發出新型量子發射器，每秒可發射幾十億個單量子，可保證吉量級的比特傳輸速度，未來可用于構建信息安全性更高的量子通信網絡。

超級計算機方面，俄羅斯杜布納聯合核子研究所在2018年3月建成了新型超級計算機“格沃倫”，其理論浮點運算峰值為每秒1000萬億次（單精度）或500萬億次（雙精度）。