積極推動量子信息產業賦能高質量共建“一帶一路”的思考與建議

侯勝東

量子信息產業是新一輪科技和產業變革的關鍵領域，已成為全球主要發達國家爭奪的顛覆性未來產業制高點。作為高質量共建“一帶一路”的前沿合作領域，量子計算、量子通信和量子測量三大核心產業具有廣闊的潛在應用價值，對賦能高質量共建“一帶一路”具有重要意義。近年來，我國量子信息科技已實現由跟跑、并跑到部分領跑，已形成具有后發優勢的量子信息科技體系化能力。然而，作為科技前沿領域，我國量子信息產業仍處于起步階段，在更好賦能高質量共建“一帶一路”方面仍面臨諸多困難，表現為多雙邊合作機制尚不完善、民用市場化應用場景有限、社會面產業發展生態不優。在高質量共建“一帶一路”階段，建議積極推動與重點國家強化政策和合作機制協同，加快量子信息技術與“五通”（政策溝通、設施聯通、貿易暢通、資金融通、民心相通）融合發展，依托強大國內量子科技優勢整合國際市場資源。

一、量子信息產業推動高質量共建“一帶一路”具有重要意義

（一）加快數字技術與實體經濟深度融合，加強互聯互通融合力

在高質量共建“一帶一路”階段，量子信息產業可以充分發揮沿線各國海量數據和豐富應用場景優勢，通過加速沿線共建國家實體經濟與數字經濟融合催生更多新產業新業態新模式。一是極大降低互聯互通成本。與經典計算相比，量子計算通過量子糾纏、量子疊加可以實現更高算力性能提升。如中國科學院量子計算云平臺擁有世界上最高性能的超導電路量子處理器“祖沖之號”，其在隨機電路采樣任務上達到了258萬億次每秒，比谷歌公司2019年宣布實現“量子霸權”的“懸鈴木”快100億倍以上。二是較大提升互聯互通效率。通過更高算力，可以更高效解決人工智能、金融、物流、能源、交通等領域深度學習和算法組合優化等問題。三是創造互聯互通新需求。從產業端看，量子信息產業中的芯片、算法、軟件硬件協同、應用開發接口等眾多細分環節均會出現新的產業需求。從消費端看，以量子科技帶來的顛覆性技術創新將創造社會新需求，引領生產生活方式發生重大變化。

（二）促進前沿技術領域深度合作，提升科技創新影響力

作為前沿技術領域，量子信息產業具有探索性、先導性、前瞻性、引領性特征，超前布局量子信息產業有利于促進我國與“一帶一路”沿線國家在該領域合作，提升科技創新影響力。近年來，“一帶一路”沿線國家中的俄羅斯、新加坡等國家均在量子信息科技領域取得了一定突破，其中俄羅斯已實現16比特離子阱量子計算機，新加坡推出全球首個國家量子安全網絡。就量子測量的投融資情況來看，2020年至2022年“一帶一路”共建國家的中國、新加坡融資額占全球的比例分別為51.61%和6.45%。同時，部分沿線國家政府、科研機構、傳統優勢企業、互聯網科技巨頭等紛紛入局，競相搶占量子科技制高點，積極布局量子信息技術產業。

（三）維護數據主權和數據安全，重塑國際競合穩定力

數據主權和安全已成為加快推動世界百年未有之大變局加速演進的重要內容。一方面，以美國為代表的西方發達國家加緊推動數字霸權主義、帝國主義和殖民主義進程，其主要手段是通過平臺系統、知識產權與數據庫建設在世界范圍內掠奪信息、知識和數據等數字資源，世界各國尤其是發展中國家的數據主權和安全的不穩定性顯著增強；另一方面，以中國為代表的發展中國家數字經濟活力日益增強，以量子信息為代表的新一代信息技術可以通過數字外交和交流合作構建國際數字環境，擴大相關領域的標準制定話語權，為實現數字主權和安全的包容性國際化提供更多支撐。

二、近年來我國量子科技領域已形成獨特后發比較優勢

（一）規劃先行：政策支撐體系不斷健全，頂層設計前瞻性優勢明顯

當前，我國在量子信息科技領域已經形成了相對健全的政策規劃體系，頂層設計的前瞻性優勢較為明顯。國家層面，發展量子信息產業已上升為國家戰略。“十三五”期間，科技部部署實施了“量子調控與量子信息”重點研發計劃。“十四五”規劃提出要實施部署科技創新2030—“量子通信與量子計算機”重大項目，加強量子科技基礎研究，積極推進量子科技產業化發展。地方層面，北京、上海、廣東、安徽等22個省份圍繞量子科技均已出臺詳細發展規劃和指導意見，量子計算、量子通信、量子精密測量等重點細分產業布局正在加快推進。

（二）創新驅動：創新研發環境愈加完備，關鍵核心技術支撐不斷夯實

從全球競爭來看，近年來我國量子科技活動正在加速，創新研發的環境體系更加完備，部分關鍵核心技術支撐能力不斷夯實。投資方面，據2023年麥肯錫量子年報，我國政府的投資估計高達153億美元，是歐盟政府投資（72億美元）的兩倍以上、美國政府投資（19億美元）的八倍以上。創新方面，我國在所有技術領域都增加了QT專利，在全球QT專利總數中占一半以上。數據顯示，2017年我國量子通信相關專利申請數量達141項，到2021年增至309項；2022年我國量子通信相關專利申請數量共195項。截至2023年7月，我國量子通信專利申請數量達49項。市場來看，2021年我國新增量子通信相關企業10944家，同比增長1181.5%；2022年我國新增量子通信相關企業13671家，同比增長24.9%。

（三）需求引導：多元應用場景日益豐富，重點沿線國家潛在合作空間廣闊

量子計算在原子尺度直接模擬微觀系統相互作用，可為物理、化學、材料、醫藥等領域帶來全新探索工具。量子通信在軍事、國防、政務、金融、電力等領域已實現應用。目前，我國是全球在量子密鑰分發（以下簡稱QKD）網絡基礎設施建設中成果最多的國家。同時，隨著QKD 相關技術標準的成熟，量子通信器件和終端設備將趨于小型化、移動化，量子通信網絡應用服務將擴展到商業企業、互聯網云服務、個人數據存儲和信息消費等領域，催生更多的下游行業應用。據統計，2022年中國量子通信市場規模為709億元，預計2023年中國量子通信市場規模將漲至805億元。量子測量在科研、國防、能源、航空、醫療、交通等領域具有諸多應用場景，其中量子時鐘源、量子磁力計、量子雷達、量子重力儀、量子陀螺、量子加速度計等量子傳感器已在軍事國防、生物醫療、航空航天、科學研究中得到一定應用。

三、現階段我國量子信息產業拓展國際合作面臨的主要問題

（一）多雙邊合作機制尚不完善，累積性后發比較優勢有待激活

盡管我國已在部分量子信息技術領域取得世界領先水平，但上述我國累積性后發比較優勢仍有待激活。首先，我國量子信息產業主要以國內部分地方政府主導為主，存在較為突出的“加拉帕戈斯”現象。其次，我國與“一帶一路”共建沿線國家政府層面頂層規劃和發展戰略尚未形成有效對接，各國間 “數據孤島”問題較為突出。再次，我國具有先發優勢的領域，如基礎研發、核心技術、場景應用等“走出去”尚缺乏具體平臺載體和實施路徑。最后，現有數據新型基礎設施布局有待進一步優化，東數西算8大算力樞紐、10個國家數據中心集群主要集中在東部核心地區，而“一帶一路”沿線各國區位聯結較為緊密地區數據基礎設施布局相對匱乏。

（二）民用市場化應用場景有限，核心領域產業化能力有待加強

從產業化與市場化布局上看，我國量子信息核心領域產業化能力相對落后，需求潛力巨大與有效需求不足并存。一方面，與歐美、日韓等發達地區和國家相比，我國量子信息領域優勢主要集中在以高校科研院所為核心的基礎研發和國防軍事領域，而民用實用性技術拓展能力偏弱，產業鏈下游應用場景探索與產業培育尚處于起步階段。另一方面，關鍵核心技術和關鍵零部件仍受到較大約束，產業鏈上游多數為美國、英國、德國、日本的企業，硅基芯片、光學技術、稀釋制冷機、真空系統等核心關鍵零部件“卡脖子”問題凸出。同時，我國具有技術優勢的超導量子領域軟件系統較為匱乏。

（三）社會面產業發展生態不優，生產性服務保障水平有待提升

社會層面來看，我國量子信息產業賦能高質量共建“一帶一路”的生態仍需改善。一是交流水平不夠，社會大眾的量子技術知識普及度不足，國際合作中民間科技交流相對較少。二是國家間跨學科、跨行業、跨組織的人才培養相對匱乏，與俄羅斯、新加坡等前沿共建國家的人才交流合作培訓有待加強。三是社會資本投資熱情不高。盡管我國量子領域投融資規模居全球前列，但對量子前沿領域的投入主要以政府和大型央企等國家資本力量為主，社會資本的投入相對有限。

四、量子信息產業賦能高質量共建“一帶一路”的對策建議

（一）積極推動與重點國家政策及合作機制協同

一是加快推動量子信息產業國際合作。推動與俄羅斯、新加坡等重點沿線國家簽訂《量子信息產業協定》，增強中國企業在全球科技產業鏈中的節點影響力，并將強化我國量子科技在高質量共建“一帶一路”的示范與輻射效應。二是推動成立“一帶一路”量子信息技術產業聯盟和量子信息行業聯盟平臺，促進各國政府管理部門、研究機構和產業公司深入交流與合作。提升我國行業用戶、企業等在國際量子測量標準制定中的參與度，面向重點領域成立標準推進聯盟，支持各國企業參與我國量子計算云平臺。

（二）加快推動量子信息技術與“五通”融合發展

一是支持引導量子龍頭企業參與海外投資建設項目。推動量子信息技術在多行業領域融合創新應用，聯合生態合作伙伴構筑“量子+”產業生態。推動建立量子計算企業與氣象、金融、石油化工、材料、生物醫藥、汽車交通等下游應用行業的合作平臺與機制，設計專用量子模擬器，加快探索具有實際應用價值與量子優越性的實用案例。二是推動量子信息產業與政策溝通、設施聯通、貿易暢通、資金融通、民心相通深度融合，提升我國量子信息產業在“五通”中的影響力。三是發揮我國大市場、多場景的優勢，與沿線國家在金融、能源、化工、制藥等行業廣泛開展應用探索，加速創新成果迭代，鼓勵產業鏈上下游企業、研發機構和用戶單位以需求為導向，聯合外資企業開展應用研究，協同推進產業發展。

（三）依托強大國內量子技術優勢整合國際市場資源

一是推動我國已有先行優勢重點城市與部分國家重點友好城市在量子信息產業中的深度合作，圍繞人才、資金、管理、技術等要素強化協作。加強國內量子核心技術全生態鏈支持，依托國家實驗室、大科學裝置等，加強對關鍵性量子糾纏技術的布局和研發，打破基礎研究與應用研究分界，推動量子技術基礎研究工程化、產業化、小型化應用研究，全面推動量子測量領域原始創新和產業化進程。二是鼓勵跨國公司、國外科研機構在我國建設量子計算研發測試中心，引導國內領軍企業和研究機構積極開展國際合作，深度參與相關技術研究和產品研發工作。三是強化國際量子領域深度合作。通過“第三方市場合作”方式，推動與俄羅斯、新加坡等國家建立產業鏈供應鏈的聯合投融資機制。四是超前布局邊境省份量子重大基礎設施，優化現有國家數據中心布局，重點支持新疆、云南、黑龍江等中西部省份探索建設量子數據中心節點。

（作者為國家發展改革委一帶一路建設促進中心助理研究員）