全球量子科技競爭的智庫分析框架、主要觀點及啟示

摘要：[目的/意義]跟蹤分析國內(nèi)外智庫關(guān)于全球量子科技競爭研究所采用的分析框架、分析方法及所持的主要觀點，有助于整體把握全球量子科技創(chuàng)新生態(tài)，研判全球量子博弈戰(zhàn)略及相關(guān)政策走向，為中國提供情報支撐，為智庫同行進(jìn)行相關(guān)研究提供借鑒。[方法/過程]本文選取11家智庫14份咨詢報告作為樣本，提煉智庫有關(guān)量子科技競爭的一般性分析框架和測度方法，并分析全球量子科技競爭在國家戰(zhàn)略布局、學(xué)術(shù)研究、技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面的主要觀點和判斷。[結(jié)果/結(jié)論]當(dāng)前，量子科技主要是中美兩強相爭，但遠(yuǎn)未到最終“分出勝負(fù)”的時候。我國需重點關(guān)注人才隊伍建設(shè)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、國際交流合作等方面，以推進(jìn)量子科技穩(wěn)步發(fā)展。此外，國際知名智庫對前沿科技領(lǐng)域競爭態(tài)勢的分析，在立場觀點、分析指標(biāo)設(shè)定、作者署名等方面既有共性特征，又有一些獨特的做法和經(jīng)驗，值得智庫同行借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：量子科技" " 競爭態(tài)勢" " 智庫報告" " 智庫觀點

分類號：C932

DOI： 10.19318/j.cnki.issn.2096-1634.2025.01.15

量子科技是量子物理與信息科學(xué)交叉融合形成的前沿領(lǐng)域，基于獨特的量子現(xiàn)象（如疊加、糾纏和擠壓），賦予信息獲取、處理和傳遞以新的能力，是對傳統(tǒng)信息技術(shù)的重大顛覆。量子科技有望催生新業(yè)態(tài)，解鎖未來產(chǎn)業(yè)，為新質(zhì)生產(chǎn)力上“新”，已經(jīng)成為各國搶占的戰(zhàn)略制高點。為了在量子科技“風(fēng)暴”中搶占先機，美國、英國、中國、德國、日本、印度、加拿大等紛紛啟動了大型量子科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃、研發(fā)計劃、倡議等，從國家戰(zhàn)略層面推進(jìn)量子科技體系化發(fā)展。2014年，英國最早推出《國家量子技術(shù)計劃》，確定了傳感與計時、原子鐘、抗干擾GPS精度級水下導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)，并從資金、人才、機構(gòu)、成果轉(zhuǎn)化及商業(yè)化等方面進(jìn)行了布局[1]。隨后，美國將推進(jìn)量子科技發(fā)展上升到法律層面，2018年發(fā)布的《國家量子倡議法案》確立了建立量子科技領(lǐng)域管理和執(zhí)行機構(gòu)[2]。同年，德國推出了第一個量子領(lǐng)域研發(fā)計劃——《量子技術(shù)——從基礎(chǔ)到市場》，鎖定了量子技術(shù)研發(fā)、技術(shù)安全、產(chǎn)業(yè)化及國際合作網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)邦政府重點關(guān)注方向[3]。之后，多國紛紛跟進(jìn)，將量子科技上升為國家戰(zhàn)略，法國《量子技術(shù)國家戰(zhàn)略》（2021）[4]、日本《量子未來社會愿景》（2022）[5]、印度《國家量子任務(wù)》（2023）[6]相繼發(fā)布。截至2023年10月，全球29個國家和地區(qū)制定和發(fā)布了量子科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃或法案，據(jù)不完全統(tǒng)計總投資額超過280億美元[7]。我國“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要指出，要“瞄準(zhǔn)量子信息等前沿領(lǐng)域”。量子產(chǎn)業(yè)是未來產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，而“未來”注定“不確定”，重要性（應(yīng)用潛力大）疊加不確定性（成功與否難說），催生了面向量子科技領(lǐng)域決策咨詢需求的智庫和情報等機構(gòu)（本文中統(tǒng)稱為“智庫”）。全球量子領(lǐng)域的競爭非常激烈，競爭態(tài)勢必然成為智庫關(guān)注和分析的重點。本文以不同國家智庫相關(guān)研究報告為基本素材，輔之以智庫專家觀點、新聞或研討會等相關(guān)資料，梳理智庫對全球量子科技競爭態(tài)勢的分析框架、方法及主要觀點，歸納總結(jié)智庫有關(guān)前沿科技競爭態(tài)勢分析的顯在特征及隱含的利益偏向，并就中國應(yīng)對進(jìn)行了思考，以期為相關(guān)方理性看待智庫觀點提供線索，為智庫同行提供參考和借鑒。

1" 樣本選擇與代表性成果概覽

本文選取了11家來自中國、美國、法國、英國、加拿大等國家的智庫，同時關(guān)注國際量子市場與情報提供商量子內(nèi)參（The Quantum Insider，TQI）、國際數(shù)據(jù)公司（International Data Corporation，IDC）、量子計算公司（IQM Quantum Computers）的相關(guān)觀點。本文以“quantum”“quantum measurement”“quantum sensing”“quantum communication”“quantum computing”“quantum technology”“quantum information science”等關(guān)鍵詞在智庫官網(wǎng)進(jìn)行搜索，經(jīng)篩選，最終得到2019—2024年11家智庫有關(guān)全球量子競爭態(tài)勢研究代表性咨詢報告14份（表1）。

選取上述智庫樣本的主要是基于智庫專業(yè)性、國別豐富性、產(chǎn)品影響力和同類產(chǎn)品可比性等因素考量。在專業(yè)性方面，這些智庫對量子科技發(fā)展和全球競爭態(tài)勢有較深入的關(guān)注，且執(zhí)筆團(tuán)隊具備相關(guān)專業(yè)背景或研究經(jīng)驗。在國別豐富性方面，盡可能考量多個國家量子智庫，以彌補一國智庫難免帶有國家利益意圖色彩，通過多方對比，確保全球競爭態(tài)勢有關(guān)觀點和判斷的客觀性和可信度。在產(chǎn)品影響力方面，本文所選取的報告在全球公開發(fā)行，被主流媒體、APP（application）、帶有官方背景的網(wǎng)站等報道，如中國科學(xué)技術(shù)信息研究所報道了CSIS《量子技術(shù)：應(yīng)用和啟示》，華中科技大學(xué)研發(fā)機構(gòu)與變革專業(yè)委員會公眾號“稻香湖智庫”對CNAS《中美量子競賽》給予了關(guān)注等。蘭德公司的智庫報告需提交給美國中美經(jīng)濟(jì)與安全審查委員會，對決策可能直接發(fā)揮影響。在同類產(chǎn)業(yè)可比性方面，樣本時間跨度為5年，便于從時間序列分析競爭形勢的演化，數(shù)據(jù)來源各異，如專利數(shù)據(jù)來源有the IFI CLAIMS、Orbit等，投資數(shù)據(jù)Capital IQ、PitchBook等，企業(yè)數(shù)據(jù)CrunchBase或智庫各自調(diào)查所得數(shù)據(jù)，等等。為了識別數(shù)據(jù)來源不同造成結(jié)論偏差，將多份報告進(jìn)行比對分析，十分有必要。此外，為了確保選取樣本的代表性，本文對照了美國賓夕法尼亞大學(xué)“智庫與公民社會項目”《2020全球智庫報告》（Global Go To Think Tank Index Report 2020），蘭德、麥肯錫、CSIS、IFRI等智庫均榜上有名，且在區(qū)域或領(lǐng)域排名靠前[21]。

2" 量子科技競爭態(tài)勢分析框架

從智庫報告可以發(fā)現(xiàn)，就量子科技這一前沿領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢分析，一般遵循技術(shù)創(chuàng)新過程模型內(nèi)核，即技術(shù)創(chuàng)新從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研發(fā)再到商業(yè)化應(yīng)用。此外，結(jié)合量子技術(shù)研發(fā)“四高”特征，即高門檻、高投入、高風(fēng)險、高回報，政府支持不可或缺。智庫報告針對量子科技競爭態(tài)勢進(jìn)行分析，基本圍繞學(xué)術(shù)研究（research）、技術(shù)研發(fā)（technology）、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展（industry）及政府支持（government）四個維度展開。同時，通俗來說，根據(jù)信號捕捉、信息處理和信息傳遞這一信息處理過程邏輯，量子科技分為量子探測（亦稱為量子測量、量子傳感）、量子計算和量子通信三個分支領(lǐng)域[22]。基于此，筆者提煉出智庫有關(guān)全球量子科技競爭態(tài)勢粗框架如圖1所示。雖然不同智庫報告?zhèn)戎攸c或結(jié)構(gòu)布局存在差異，以凸顯各自的特點與分析所長，但總體來看，智庫報告基本圍繞上四個主要方面和三個分支領(lǐng)域展開全球競爭態(tài)勢對比分析。

智庫報告要想深入分析問題，需要在這種通用型粗框架基礎(chǔ)上，對各個維度分析指標(biāo)做進(jìn)一步細(xì)分，并明確測度方法，從而形成一個層次分明、方法明確，更具針對性和專業(yè)性的量子科技領(lǐng)域競爭態(tài)勢分析整體體系框架。基于智庫樣本，筆者綜合提煉整理出量子科技競爭態(tài)勢評價指標(biāo)體系及測度方法，如表2所示。

3" 智庫有關(guān)全球量子科技競爭的主要觀點

本節(jié)基于量子科技競爭態(tài)勢分析框架及指標(biāo)體系，分析智庫主要觀點和看法。然而，受篇幅以及智庫對某些指標(biāo)論證支撐數(shù)據(jù)不足等限制（如智庫有關(guān)中國量子產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的相關(guān)數(shù)據(jù)缺失），無法面面俱到。

3.1" 對政府支持的主要觀點

量子科技主要是一場G7國家及中國相互角逐的游戲，但韓國、印度、俄羅斯、瑞士等國家也積極入局，對于這一競爭盛況，愛麗絲·帕尼耶博士稱之為又是一場慘烈的“太空競賽”（space race）。

3.1.1" 戰(zhàn)略布局" " 只有下好戰(zhàn)略布局先手棋，才有可能搶占競賽制高點。戰(zhàn)略布局規(guī)劃是智庫普遍關(guān)注的首要內(nèi)容，形成了三點主要認(rèn)知和判斷。

一是量子科技進(jìn)入全球“戰(zhàn)略競爭”時代。量子科學(xué)發(fā)展已經(jīng)從純學(xué)術(shù)研究上升到國家戰(zhàn)略層面，加快部署量子戰(zhàn)略是全球共識。蘭德比較了中國“十三五”“十四五”規(guī)劃，指出中國“十三五”規(guī)劃提到量子通信1次，而“十四五”規(guī)劃則提到量子技術(shù)高達(dá)7次[9]。智庫普遍將《國家量子倡議法案》出臺視為美國最重量級的戰(zhàn)略規(guī)劃，該法案的出臺直接使美國公共財政對量子基礎(chǔ)研究的投入在短短3年時間內(nèi)增加了一倍[23]。愛麗絲·帕尼耶認(rèn)為，2017年中國展示了量子衛(wèi)星通信能力（主要指“墨子號”通信衛(wèi)星在世界上首次實現(xiàn)千公里量級的量子糾纏），加劇了美國被中國超越的擔(dān)憂，刺激了美國量子法案出臺[14]。NISTIP跟蹤到美國、歐洲、中國等各國相繼啟動了大規(guī)模國家量子項目，敦促日本在戰(zhàn)略和投入上要盡快跟上，此后，日本出臺了《量子技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》[24]。

二是巨大的應(yīng)用潛力及國家安全風(fēng)險是量子科技競爭上升為國家層面“戰(zhàn)略競爭”的根本動因。量子技術(shù)在民用和軍事領(lǐng)域具有高度顛覆性，各國不會輕易放棄這種機遇[25]。愛麗絲·帕尼耶認(rèn)為，從全球視野來看，2014年是量子科技從“天方夜譚”到“百家贊許”的一個時間分水嶺，其標(biāo)志性事件是英國推出了全球首份國家量子發(fā)展戰(zhàn)略——《國家量子技術(shù)計劃》，標(biāo)志著量子科技由學(xué)術(shù)領(lǐng)域的自由探索正式上升為國家戰(zhàn)略[14]。當(dāng)時英國國防部認(rèn)為量子信息處理領(lǐng)域“過于不成熟”，無法短期內(nèi)用于國防和安全領(lǐng)域，但是2020年，英國科學(xué)技術(shù)實驗室（The Defence Science and Technology Laboratory，DSTL）報告稱“全球量子科技進(jìn)展超過了早期預(yù)期”，落后則將面臨以下風(fēng)險：第一，是網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，因為量子計算機打破了當(dāng)前的加密協(xié)議；第二，是出口管制和跨國企業(yè)收購等帶來的供應(yīng)鏈風(fēng)險[26]。2021年4月，英國政府通信部（The Government Communications Headquarters，GCHQ）負(fù)責(zé)人建議，英國必須在量子計算方面發(fā)展“主權(quán)能力”，以應(yīng)對中國量子通信威脅[27]；同年6月，德國前總理安格拉·默克爾（Angela Merkel）也在權(quán)衡量子計算對德國獲得“數(shù)字主權(quán)”的關(guān)鍵作用[28]。

三是主要國家試圖“自上而下”塑造量子創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。麥肯錫認(rèn)為，一些國家正在試圖“自上而下”推進(jìn)本國量子生態(tài)體系化發(fā)展[12]。TQI認(rèn)為，如今這場世界級的量子競賽已經(jīng)不僅僅是一場競賽，而是一場全球量子生態(tài)系統(tǒng)運動[29]。以英國為例，英國NQTP計劃是全球第一個針對量子科技全域發(fā)展的國家級倡議，致力于將政府（商務(wù)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部、國防部、通訊部、技術(shù)戰(zhàn)略委員會等）、學(xué)術(shù)界（牛津大學(xué)、約克大學(xué)、伯明翰大學(xué)等）、科研界（國家物理實驗室、國防科學(xué)技術(shù)研究室等）、產(chǎn)業(yè)界[貝宜系統(tǒng)公司（BAE Systems Land and Armament）、英國石油公司（British Petroleum，BP）、英國電信公司（British Telecom，BT）、英國量子初創(chuàng)公司等]以及國際創(chuàng)新組織（東芝、霍尼韋爾、亞馬遜、加州Rigetti計算等）等鏈接起來的量子科技生態(tài)網(wǎng)絡(luò)[1]。

四是美國智庫認(rèn)為過早、過度的技術(shù)出口管制可能弊大于利。CNAS主張拜登政府應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大與法國、瑞士、丹麥等歐洲盟友的合作，為吸納國際人才創(chuàng)造更多機會[10]。蘭德、CSIS則表示，量子科技主要處于科學(xué)探索階段，過早、過度出口管制將扼殺科學(xué)進(jìn)步，并損害量子科技公司的利益，不利于其開拓新市場[11]。

3.1.2" 公共資金投入" " 智庫一致認(rèn)為，目前政府仍然是量子技術(shù)最大的資助者，但對中國公共財政投入規(guī)模的分析差異巨大。

智庫普遍認(rèn)為，近年來全球?qū)α孔蛹夹g(shù)的投資呈現(xiàn)指數(shù)級增長，阿拉塞利·維內(nèi)加斯-戈麥斯認(rèn)為，中國、美國、法國、印度，以及歐盟等編列量子年度財政預(yù)算均超過10億美元[15]；CSIS認(rèn)為，截至2022年年底，世界主要國家及歐盟量子項目研發(fā)總支出累積超過300億美元[11]。這與TQI報道數(shù)據(jù)基本相符（TQI顯示，截至2023年7月，全球量子科技領(lǐng)域的研發(fā)投入約386億美元）[29]。

對中國財政投入數(shù)據(jù)分歧與質(zhì)疑方面，邁克爾·庫雷克、阿拉塞利·維內(nèi)加斯-戈麥斯對中國財政數(shù)據(jù)進(jìn)行了直接引用，并未就數(shù)據(jù)本身的準(zhǔn)確性提出質(zhì)疑，認(rèn)為中國包括建設(shè)合肥微尺度物理科學(xué)國家實驗室經(jīng)費在內(nèi)，到2023年在量子科技領(lǐng)域的總投入將達(dá)100億美元[13， 15]。IQM、OpenOcean等投資機構(gòu)將中國、德國、美國、英國，以及歐盟列為全球量子科技五大公共資金支持國家和組織，認(rèn)為中國的投資規(guī)模在50億美元以上，但對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性不作保證[30]。蘭德比對了中國“量子之父”潘建偉等在《量子科技》（Quantum Science and Technology）中發(fā)表文章透露的有關(guān)中國量子科技研發(fā)投入，發(fā)現(xiàn)中國不同渠道透露的數(shù)字差異很大，從每年8，400萬美元（潘建偉估計）到每年至少30億美元（《安徽商報》）不等[9]。蘭德認(rèn)為，中國實際投入要大大高于公開可查金額。

3.2" 對學(xué)術(shù)研究競爭態(tài)勢的主要觀點

智庫從量子計算、量子通信和量子傳感3個分支領(lǐng)域，通過文獻(xiàn)計量統(tǒng)計分析方法進(jìn)行全球?qū)W術(shù)競爭實力比較，主要結(jié)論為在學(xué)術(shù)研究上中美是競爭的兩極。為了便于直觀比較和觀察，在蘭德文獻(xiàn)計量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，筆者對關(guān)鍵數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行了提煉和整理，見表3。

基于表3，綜合考察各智庫觀點，本文主要就整體競爭態(tài)勢、國際合作和技術(shù)泄露風(fēng)險三方面形成了一些看法，具體如下。

3.2.1" 整體競爭態(tài)勢" " 第一，從發(fā)文量和學(xué)術(shù)影響力（高被引論文）來看，中美兩強相爭。美國學(xué)術(shù)成果主要集中在量子計算領(lǐng)域，其發(fā)文量是量子通信領(lǐng)域的3倍、量子傳感領(lǐng)域的6倍。從發(fā)文量年復(fù)合增長率來看，中美兩國學(xué)術(shù)活躍度相當(dāng)，十年間保持了穩(wěn)定的增長態(tài)勢，且都實現(xiàn)了翻番。中國總發(fā)文量最多，但從H指數(shù)來看，美國論文被認(rèn)為最具影響力。從細(xì)分領(lǐng)域來看，在量子計算領(lǐng)域，美國是全球領(lǐng)先者，在發(fā)文量方面中美差距不大，但在高被引論文方面美國顯著高于中國；在量子通信領(lǐng)域，中國無論是發(fā)文量還是高被引論文，都顯著領(lǐng)先美國，占據(jù)絕對優(yōu)勢；在量子傳感領(lǐng)域，中國發(fā)文量高于美國，但高被引論文卻幾乎只有美國的一半，美國在量子傳感領(lǐng)域以質(zhì)取勝。

第二，從發(fā)文機構(gòu)及機構(gòu)集中度來看，中美上千家機構(gòu)參與了量子基礎(chǔ)研究，大學(xué)是絕對主力（表4），發(fā)文量占比92%。從HHI來看，中美學(xué)術(shù)研究力量較為龐大和分散，與美國只有麻省理工學(xué)院在3個分支領(lǐng)域都占據(jù)榜首相比，中國相對突出的機構(gòu)有3家：中國科學(xué)院、北京郵電大學(xué)以及中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)。此外，在美國不乏公司的身影（發(fā)文量占比8%），微軟、IBM、雷神公司（Raytheon）等基礎(chǔ)研究較為活躍，位居美國企業(yè)基礎(chǔ)研究前列，而中國基礎(chǔ)研究中鮮見企業(yè)身影。

第三，歐洲、亞洲主要國家是重要的參與者。根據(jù)發(fā)文總量，德國、日本、英國、加拿大、意大利、法國、印度和俄羅斯位居前十強，但與第一、二名存在倍數(shù)級差距（第一名中國、第二名美國發(fā)文量分別是位居第三名的德國的近三倍）。

3.2.2" 國際合作" " 從國內(nèi)同行合作來看，美國在量子計算領(lǐng)域的國內(nèi)同行合作高于中國，但在量子通信和量子傳感領(lǐng)域的合作較少。中國在量子通信和量子計算領(lǐng)域國內(nèi)同行合作較高，在量子傳感領(lǐng)域雖然同行合作高于美國，但整體上機構(gòu)合作不活躍。從國際同行合作來看，美國在三大領(lǐng)域的國際合作均高于中國，而且中國是美國最大的學(xué)術(shù)合作國。除中國外，與美國學(xué)術(shù)合作往來較頻繁的國家有德國、英國和加拿大（表5）。

3.2.3" 技術(shù)泄露風(fēng)險" " 《2018美國國防戰(zhàn)略》將中國和俄羅斯確定為“戰(zhàn)略競爭對手國家”[31]，《2022年國防戰(zhàn)略》點名中國是“最重要的戰(zhàn)略競爭對手”，俄羅斯“是最嚴(yán)重威脅”[32]。蘭德認(rèn)為，與中、俄學(xué)術(shù)交流和國際合作值得關(guān)注，需要衡量技術(shù)泄露風(fēng)險[9]。中國是美國最大的學(xué)術(shù)合作國家，與俄羅斯的合作不普遍。在與中國機構(gòu)的合作中，清華大學(xué)與美國合作最為密切。此外，與中國軍事院校合作雖然并不普遍，但是仍然存在少量合作。

3.3" 對技術(shù)研發(fā)競爭態(tài)勢的主要觀點

基于專利數(shù)據(jù)分析，智庫對量子技術(shù)研發(fā)競爭態(tài)勢分析結(jié)論如下。

3.3.1" 整體競爭態(tài)勢" " 第一，從專利增長趨勢來看，中國、美國和日本都呈現(xiàn)較大創(chuàng)新潛力，中國總量全球領(lǐng)先。蘭德統(tǒng)計顯示，中國和美國QIS累計專利申請量呈現(xiàn)指數(shù)級增長，且尚未達(dá)到S曲線的最高點，根據(jù)技術(shù)成熟度規(guī)律預(yù)測，估計需要18～20年的時間達(dá)到飽和狀態(tài)[9]。邁克爾·庫雷克統(tǒng)計得出結(jié)論，中美量子技術(shù)專利數(shù)量全球領(lǐng)先（兩國全球占比75%），前期美國總量領(lǐng)先，近年中國專利已經(jīng)超越美國[13]。2021年之前，量子技術(shù)專利前五強分別為中國、美國、日本、德國和韓國；到2023年7月，前五強分別為中國、日本、歐盟、美國和韓國，中國在專利上穩(wěn)居頭把交椅。專利前二十名企業(yè)（全球量子專利占比20.2%）中，中國企業(yè)有11家，大部分為量子通信領(lǐng)域，并且中國的魯班量子科技短短幾年時間已經(jīng)成為量子通信領(lǐng)域?qū)＠I(lǐng)頭羊；美國企業(yè)6家，其中IBM、英特爾位居排行榜前列。

第二，從分支領(lǐng)域來看，美國量子計算專利申請全球領(lǐng)先，中國量子通信全球領(lǐng)先，量子傳感領(lǐng)域競爭態(tài)勢尚不明朗。在量子計算領(lǐng)域，無論是從專利申請時間還是從專利數(shù)量來看，美國是專利出現(xiàn)最早、最多的國家，美國在量子計算機相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域（如計算機技術(shù)、電機、半導(dǎo)體、納米技術(shù)等）全球領(lǐng)先。中國量子計算專利S曲線進(jìn)入快速增長期比美國來得晚（晚了5年左右），2009年開始呈現(xiàn)指數(shù)級增長，雖然中國量子計算專利總量比美國少，但其增長速度更快（S曲線上升段比美國更陡峭），將來有趕超美國的可能性。在量子通信領(lǐng)域，中國量子通信專利幾乎是美國的3倍，且S曲線上升速度較美國更快，這意味著無論是數(shù)量還是速度，美國與中國的差距呈現(xiàn)進(jìn)一步拉大趨勢。在量子傳感領(lǐng)域，21世紀(jì)初發(fā)展非常緩慢，2005年增長速度加快，S曲線從這一時期開始出現(xiàn)，在該領(lǐng)域，美國專利申請出現(xiàn)得最早、數(shù)量最多，但并不能就此下結(jié)論“美國量子傳感研發(fā)能力全球領(lǐng)先”，因為量子傳感器類型多樣，需要結(jié)合特定類型，具體情況具體分析[3]。對于與國家安全聯(lián)系緊密的量子技術(shù)而言，很多技術(shù)并不會通過專利形式公開。

第三，從專利申請人性質(zhì)來看，量子技術(shù)研發(fā)呈現(xiàn)多樣性以及潛在應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性。量子技術(shù)專利申請人主要由跨國公司、初創(chuàng)企業(yè)、大學(xué)、科研組織、國防軍事研究機構(gòu)等不同性質(zhì)的機構(gòu)組成，機構(gòu)的多樣性反映了量子技術(shù)本身的多樣性，以及這些新技術(shù)對人類活動的多個領(lǐng)域具有顛覆潛力，如電信、金融、醫(yī)藥、國防、運輸、能源、安全等。

3.3.2" 對中國專利質(zhì)量的質(zhì)疑" " 需要注意的是，瑪莎·博拉克（Borak M.）認(rèn)為，中國專利通常被認(rèn)為“價值不大”[33]，中國專利強勢增長可能受政策導(dǎo)向和關(guān)鍵績效指標(biāo)（key performance indicator，KPI）驅(qū)使，這從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)沖入全球量子專利第七名可以得到印證，中國是唯一有大學(xué)沖進(jìn)前二十的國家，只能用政策刺激來解釋這一現(xiàn)象。

3.4" 對產(chǎn)業(yè)化發(fā)展競爭態(tài)勢的主要觀點

作為一個新興行業(yè)，市場變化快，獲得一個絕對準(zhǔn)確的企業(yè)名單或市場數(shù)據(jù)是不現(xiàn)實的，智庫相關(guān)分析和觀點僅供參考。

3.4.1" 整體競爭態(tài)勢方面" " 有關(guān)量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、特征、創(chuàng)新主體全球分布情況、對中國產(chǎn)業(yè)化評價等方面智庫研究形成了以下四點判斷。

一是產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程存在爭議，高額成本與人才短缺是不利因素。CSIS認(rèn)為，量子技術(shù)應(yīng)用需要數(shù)年到數(shù)十年不等，抨擊了懷疑論者認(rèn)為量子技術(shù)幾十年也不一定能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的論調(diào)[11]。TQI稱，其調(diào)查的174家相關(guān)商業(yè)機構(gòu)中至少有150家企業(yè)對量子技術(shù)表現(xiàn)出明顯的興趣和追求[29]。CNAS預(yù)計量子技術(shù)潛在應(yīng)用價值將在網(wǎng)絡(luò)安全、金融和醫(yī)療等三個領(lǐng)域最先實現(xiàn)落地[10]。IQM認(rèn)為，未來十年量子產(chǎn)業(yè)生態(tài)將呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，但高額的成本及人才短缺是兩大不利因素[30]。薩姆·豪威爾指出“量子人才短缺或?qū)⒊擅绹鴩野踩贪濉薄?jù)中國信息通信研究院調(diào)查，2023年前三季度，全球量子信息產(chǎn)業(yè)新增企業(yè)數(shù)量和投融資規(guī)模增長放緩[10]。蘭德認(rèn)為，量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程目前無法準(zhǔn)確研判，會不會出現(xiàn)類似人工智能停滯期“量子寒冬”，也未可知[9]。

二是量子科技企業(yè)普遍年輕，且規(guī)模小。蘭德調(diào)查了29家美國量子科技企業(yè)，發(fā)現(xiàn)這些企業(yè)規(guī)模普遍較小，一半以上企業(yè)員工規(guī)模不足50人，很多企業(yè)甚至不到10人，多數(shù)為2017年之后成立[9]。在中國方面，2020年《證券時報》曾報道中國85%的量子技術(shù)企業(yè)成立時間不到5年[34]。

三是量子計算產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形，美國具有領(lǐng)先優(yōu)勢，中國量子通信領(lǐng)域領(lǐng)先，量子傳感領(lǐng)域形勢尚不明朗。隨著稀釋制冷機、低溫組件、光學(xué)探測器、激光器等上游高質(zhì)量基礎(chǔ)硬件和設(shè)備組件等供給能力不斷增強，中游硬件系統(tǒng)集成、量子計算原型機、軟件開發(fā)等技術(shù)攻關(guān)加快，以及下游應(yīng)用支持平臺服務(wù)快速發(fā)展，量子計算產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形，美國以IBM、谷歌、微軟、英特爾、RHP Technology、Quantum Design、SuperCon等企業(yè)為典型，在企業(yè)數(shù)量、投融資規(guī)模、產(chǎn)品豐富程度、自主供給水平等方面具有優(yōu)勢。根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù)，量子初創(chuàng)企業(yè)中，量子計算企業(yè)數(shù)量最多，涌現(xiàn)速度快，量子通信初創(chuàng)企業(yè)無論是數(shù)量還是增長速度都要慢得多，量子傳感則處于實驗室和原型機階段，距離產(chǎn)業(yè)化還有一段距離[12]。這一結(jié)論在蘭德的報告中得到了印證，蘭德調(diào)查顯示，在美國，量子計算企業(yè)最多（占比43%），其次為三領(lǐng)域綜合交叉企業(yè)（占比31%），量子通信企業(yè)占比16%，最少為量子傳感企業(yè)（10%）。相較于美國，中國量子計算公司和量子通信公司數(shù)量相當(dāng)、占比均為38%，量子傳感企業(yè)12%，綜合業(yè)務(wù)企業(yè)12%。值得注意的是，美國雖然在量子通信領(lǐng)域的學(xué)術(shù)成果豐厚，但少有公司涉足這一領(lǐng)域。

四是中國在量子基礎(chǔ)研究方面的優(yōu)勢不一定能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。CANS認(rèn)為，人才短缺和受美國及其盟友國際合作“圍堵”是中國量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的兩大瓶頸[10]。蘭德認(rèn)為，中國技術(shù)研發(fā)主體在科研機構(gòu)，中國還沒有為量子技術(shù)商業(yè)化做好準(zhǔn)備[8]；此外，美國廣泛的國際合作優(yōu)勢也是中國難以企及的。美國國家科學(xué)技術(shù)委員會（National Science and Technology Council，NSTC）報告顯示，美國量子相關(guān)學(xué)科博士生主要由留學(xué)生構(gòu)成，其中72%的外國留學(xué)生和90%的中國留學(xué)生畢業(yè)十年后仍居住在美國[35]。

3.4.2" 供應(yīng)鏈安全風(fēng)險方面" " 大多數(shù)智庫沒有就供應(yīng)鏈安全風(fēng)險展開調(diào)查，蘭德是個例外，基于中國相關(guān)數(shù)據(jù)不足，蘭德僅對美國供應(yīng)鏈安全進(jìn)行了分析[3]，形成了以下三點看法。

第一，美國量子科技產(chǎn)品主要從盟友國家進(jìn)口，供應(yīng)鏈安全總體可控。美國主要從德國、荷蘭、芬蘭、英國、加拿大、日本等13個盟友國家進(jìn)口量子相關(guān)組件和零部件。其中，德國和芬蘭主要為美國公司提供如激光二極管、高電子遷移率晶體管放大器（High electron mobility transistor，HEMT）、稀釋制冷機、單光探測器、微控制器等激光器和電子設(shè)備。在亞洲，日本和中國是主要供應(yīng)商，日亞公司是藍(lán)色氮化鎵二極管全球供應(yīng)商。它從中國進(jìn)口技術(shù)含量較低的零部件和材料，主要包括DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器、COTS光學(xué)材料、非線性晶體等，進(jìn)口這些零部件和材料的主要原因在于價格低廉。

第二，在某些特定領(lǐng)域，關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵材料缺乏替代品是需要關(guān)注的一個問題。例如，美國提供單光子探測器、糾纏源、HEMT、量子計算電纜、雙效蒸發(fā)器等產(chǎn)品的企業(yè)很少或者根本沒有，無法滿足市場需求。這與前文提到的美國量子通信企業(yè)數(shù)量少、美國對量子通信產(chǎn)業(yè)不夠重視有關(guān)。需要注意的是，德國公司（特別是TOPTICA Photonics）提供的高質(zhì)量激光器、日亞的藍(lán)色氮化鎵激光器都具有不可替代性。此外，雖然激光器晶體的生產(chǎn)不一定局限于特定公司，但除中國以外可選的供應(yīng)商很少。供應(yīng)鏈外部依賴性調(diào)查還需要注意一點，可能量子公司自身沒有從國外進(jìn)口產(chǎn)品，但不能保證其上下游供應(yīng)商從國外進(jìn)口產(chǎn)品再轉(zhuǎn)手供給量子公司，這種情況在電子產(chǎn)品、稀土磁體、銣-87等進(jìn)口方面可能比較突出。

第三，量子產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈不穩(wěn)定與企業(yè)收購、量子技術(shù)研發(fā)及市場需求等因素有關(guān)。企業(yè)收購可能加劇產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險，有兩種情況：一種是本來國內(nèi)有一家供應(yīng)商，但被大企業(yè)吞并后，小批量組件供應(yīng)業(yè)務(wù)面臨被砍掉的風(fēng)險；另一種情況是國內(nèi)企業(yè)被海外公司收購，造成外部依賴。在市場需求方面，量子技術(shù)公司一般需要的組件數(shù)量很少，不成規(guī)模，導(dǎo)致市場供給動力不足。量子技術(shù)的性質(zhì)和特征也決定了組件供應(yīng)不足。以量子計算機研發(fā)為例，當(dāng)前公司目標(biāo)一般是探索性開發(fā)出少量高性能計算機，而不是為了量產(chǎn)。此外，由于技術(shù)更迭快，短期緊缺的原材料和組件，在未來是否仍被需要難以預(yù)料。因此，無法通過大量儲備組件的方式來確保供應(yīng)鏈安全。從另一個角度來看，需求量不足雖然可能帶來了供應(yīng)鏈依賴和不穩(wěn)定，但因為量少，原材料稀缺性而造成的斷鏈影響面可能不會很大，造成的損失也將在可控范圍。

4" 智庫分析的特點及啟示

本文通過梳理和總結(jié)國際智庫主要觀點，跳出報告和觀點本身，分析智庫面向前沿專業(yè)領(lǐng)域競爭態(tài)勢分析的主要特點及其背后的動機與利益傾向，在此基礎(chǔ)上，就我國量子科技發(fā)展提出理性建議。

4.1" 智庫有關(guān)競爭態(tài)勢分析的特點

通過智庫報告對比，并跟蹤其后續(xù)相關(guān)研究動態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)智庫有關(guān)競爭態(tài)勢分析呈現(xiàn)以下五個特征，值得關(guān)注。

一是就競爭態(tài)勢分析本身力爭客觀、中立。競爭態(tài)勢分析是一種建立在客觀事實基礎(chǔ)上的競爭狀態(tài)與趨勢分析，雖然智庫有國別之分，但中立、客觀一直是智庫宣揚的基本原則，力爭基于事實調(diào)查和大樣本統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此，其觀點可信度有保障。以蘭德為例，基于市場調(diào)查統(tǒng)計出美國量子公司182家，建立企業(yè)數(shù)據(jù)集，并通過與QED-C企業(yè)會員名單進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)兩份名單重合度非常高，從而論證其收集樣本的可信度。

二是純粹以競爭態(tài)勢為主題的智庫研究報告，沒有政策建言部分。這與智庫力爭樹立客觀、中立、無偏性的形象有關(guān)，無論是蘭德的《中美量子科技產(chǎn)業(yè)評估》《美國盟友量子科技產(chǎn)業(yè)評估》，還是QURECA的《2023全球量子計劃概覽》、麥肯錫的量子技術(shù)年度監(jiān)測報告以及ICVTAamp;K的系列報告，都力爭只陳述現(xiàn)象和事實，研究過程及結(jié)果對外公開發(fā)布，不為任何相關(guān)一方提對策建議。

三是設(shè)定特定指標(biāo)和元素，以便更切合前沿科技領(lǐng)域的特點和實際發(fā)展需要。發(fā)展?jié)摿εc不確定性風(fēng)險并存，智庫對其競爭態(tài)勢研究，需要有區(qū)別于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競爭態(tài)勢的關(guān)注點和指標(biāo)，蘭德的技術(shù)泄露風(fēng)險、產(chǎn)業(yè)鏈安全風(fēng)險以及法國量子實驗室（Le Lab Quantique）的“負(fù)責(zé)任創(chuàng)新”等特定分析角度，值得提倡。

四是智庫觀點暗含立場和利益傾向。智庫面向大眾力爭樹立“無偏向”的職業(yè)形象。有的智庫（如TQI、ICV TAamp;K等）甚至通過隱去國別屬性（很難真正隱瞞，如根據(jù)地址追蹤ICV TAamp;K總部在加拿大）的方式向外界傳達(dá)其客觀、中立的立場，但智庫終究有國別屬性和注冊地歸屬，難以做到絕對的客觀、中立。經(jīng)考察和后續(xù)跟蹤可以發(fā)現(xiàn)，智庫通過觀點反駁、提出特定指標(biāo)、延伸研究等方式，間接或直接傳遞了其立場和利益傾向。例如，蘭德在其報告中多次對中國相關(guān)報道表現(xiàn)出不信任，對中國科研機構(gòu)追逐專利“產(chǎn)量”提出質(zhì)疑，以及專門分析美國量子技術(shù)泄露風(fēng)險、產(chǎn)業(yè)鏈安全風(fēng)險，對美國將起到提醒和警示作用。此外，愛德華·帕克（Edward Parker）近年長期專職于全球量子技術(shù)跟蹤分析評估，在《中美量子科技產(chǎn)業(yè)評估》《美國盟友量子科技產(chǎn)業(yè)評估》報告基礎(chǔ)上，延伸出品了符合美國立場和利益的多份咨詢報告，如《加強量子技術(shù)研發(fā)國際合作》[36]《中國量子技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與軍事部署》[37]等報告，直接面向美國決策層提出危機預(yù)警和對策建議。

五是國際知名智庫報告有明確的作者署名以顯示成果的專業(yè)性及對執(zhí)筆人勞動成果的公開認(rèn)可。從表1的11家智庫報告可以看出，國際知名智庫如蘭德、法國國際關(guān)系研究所等，會明確公開報告執(zhí)筆人及其與該領(lǐng)域強相關(guān)的教育與從業(yè)背景等信息。但國內(nèi)智庫如光子盒、信通院等智庫報告的作者信息無從查證，對智庫報告的專業(yè)性以及對擴(kuò)大智庫報告執(zhí)筆者的社會影響力具有不利影響，同時也增加了用戶辨識報告質(zhì)量的時間和精力成本。例如，為了辨識國內(nèi)智庫報告的專業(yè)性和實用價值，本文研究團(tuán)隊特咨詢了量子專家，并對這兩家智庫進(jìn)行了專門接觸。

4.2" 我國推進(jìn)量子科技發(fā)展啟示和建議

目前，量子技術(shù)整體上仍出于起步階段，距離軍事領(lǐng)域的實用部署和市場大規(guī)模應(yīng)用還有一段路要走[38]。從這個角度來說，討論哪個國家全球領(lǐng)先可能還為時尚早，畢竟競賽還沒有到最終“分出勝負(fù)”的時候。因此，參考智庫對全球量子科技競爭態(tài)勢相關(guān)觀點分析，相較于美、英等國，我國量子科技發(fā)展在人才隊伍建設(shè)、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展、國際交流合作等方面存在顯著不足，相關(guān)方需繼續(xù)改進(jìn)完善相關(guān)工作，夯實量子科技發(fā)展根基。

針對人才短缺與人才流失問題，一是制定量子人才專項培養(yǎng)計劃，參考美國量子人才金字塔結(jié)構(gòu)（圖2）[39]，分級培養(yǎng)本土量子人才，探索學(xué)校、科研機構(gòu)、企業(yè)融合共建專業(yè)，搭建量子人才聯(lián)合培養(yǎng)平臺，培養(yǎng)一批量子科技領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用型人才。二是主管部門成立量子工作小組，保持與相關(guān)高校、院所、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會、智庫等機構(gòu)溝通協(xié)調(diào)，定期開展一次量子行業(yè)人才需求預(yù)測評估。三是定期舉辦人才交流活動，加強與人才的溝通，及時了解人才訴求，及時彌補人才工作不足，增強人才黏性。四是深化改革人才評估激勵機制，量子信息科學(xué)是一門應(yīng)用型學(xué)科領(lǐng)域，人才評價不應(yīng)以追求論文、專利為主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)，而要以關(guān)鍵技術(shù)突破、成果轉(zhuǎn)化等實際貢獻(xiàn)為導(dǎo)向，給予人才長期穩(wěn)定支持。

圖2" 量子人才金字塔

Figure 2" Quantum talent pyramid

針對產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈安全，一是高校、院所、國家實驗室、大科學(xué)裝置等國家戰(zhàn)略科技力量加強關(guān)鍵技術(shù)布局和研發(fā)，開展工程化、小型化應(yīng)用研究，推進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)支持高校院所積極孵化量子科技企業(yè)。二是有條件的地區(qū)建立量子科技產(chǎn)業(yè)園，為量子科技企業(yè)創(chuàng)立和發(fā)展提供資金、技術(shù)、市場、人才、國際交流合作等對接服務(wù)和支持，打造量子科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)生態(tài)。三是設(shè)立量子技術(shù)研發(fā)專項基金，支持基金“投早、投小、投硬技術(shù)”研發(fā)。四是綜合實施研發(fā)補貼、消費補貼等優(yōu)惠政策，支持國產(chǎn)設(shè)備研發(fā)、上市。五是開展產(chǎn)業(yè)鏈安全評估，目前我國一些基本材料和關(guān)鍵元器件及設(shè)備仍然依賴進(jìn)口[40-41]，應(yīng)圍繞量子科技創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、價值鏈，開展產(chǎn)業(yè)鏈安全評估，跟蹤西方發(fā)達(dá)國家出口管制動態(tài)，做好產(chǎn)業(yè)鏈安全風(fēng)險預(yù)警和預(yù)案。

針對國際交流合作，一是秉持科學(xué)無國界思維，科學(xué)與技術(shù)是兩碼事，二者要分開看待，倡導(dǎo)自由開放的科學(xué)交流精神，盡可能繼續(xù)保持和鞏固與美國在科學(xué)上的交流合作。二是拓展國際交流合作空間的同時，開展合作風(fēng)險評估。全球量子研發(fā)生態(tài)高度互聯(lián)，尚無公開報道顯示中國與國外有任何正式的、機構(gòu)級或國家級的國際伙伴關(guān)系，科學(xué)合作主要在研究人員個體之間發(fā)生，近期《中美科技合作協(xié)定》終止，對中美學(xué)術(shù)交流合作釋放收緊信號，作為彌補措施，一方面，挖掘和拓展與德國、巴西、法國、印度、俄羅斯等其他國家國際交流合作；另一方面，預(yù)防在量子通信等領(lǐng)先領(lǐng)域技術(shù)泄露風(fēng)險。

作為具有巨大社會變革潛質(zhì)的領(lǐng)域，搶占量子科技戰(zhàn)略高地，不只是科研力量、企業(yè)、政府等相關(guān)方的使命和責(zé)任，智庫和情報機構(gòu)也應(yīng)積極發(fā)揮信息支撐和決策參謀作用，及時跟蹤并理性看待多方觀點，整體把握當(dāng)前競爭態(tài)勢及未來趨勢，提出應(yīng)對建議。

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作者貢獻(xiàn)說明：

金學(xué)慧：文章構(gòu)思、分析與撰寫；

西桂權(quán)：智庫報告搜集、整理；

付" 宏：美國量子科技戰(zhàn)略搜集、整理；

尹翠娟：智庫報告翻譯、整理。

Think Tanks Analysis Framework， Viewpoints and Enlightenment About Global Quantum Technology Competition

Jin Xuehui" Xi Guiquan" Fu Hong" Yin Cuijuan

Beijing Academy of Science and Technology， Beijing 100089

Abstract： [Purpose/Significance] This study aims to track and analyze the analytical framework， methodologies， and key viewpoints adopted by international think tanks regarding the global quantum technology competition. Such an analysis contributes to a comprenhensive understanding of the global quantum technology innovation ecosystem， facilitates the evaluation of global quantum strategies and related policy trends， and provides intelligence support for China’s response. Additionally， it offers valuable references for the relevant research of think tanks. [Method/Process] 14 research reports of 11 think tanks were selected to analyze the framework and methodsabout quantum technology competition， the main viewpoints about the national strategy， academic research， technology research and development， industrialization. [Result/Conclusion] The current landscape of technology is primarily characterized by competition between China and the United States. However， the competition is far from a “clear winner”. To advance quantum technology steadily， China needs to focus on talent team building， industrialization development， international cooperation. Furthermore， internationally renowned think tanks demonstrate both commonalities and unique practices in terms of standpoints， indicator selection and author’s signature in analyzing competitive dynamics for frontier fields. These practices provide valuable insights and lessons for think tank peers.

Keywords： quantum technology" " competition situation" " think tanks’ reports" " think tanks’ viewpoints

收稿日期：2024-05-13" " " 修回日期：2024-07-21

*本文系2023年度國家社會科學(xué)基金項目“安全視角下情報鏈貫通創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈的機理與策略研究”（項目編號：23BTQ075）、北京市科學(xué)技術(shù)研究院智庫研究項目“基于SNM理論的未來產(chǎn)業(yè)生態(tài)位躍遷機理研究”（項目編號：24CC00902-02）研究成果之一。

作者簡介：金學(xué)慧，北京市科學(xué)技術(shù)研究院副研究員，碩士，E-mail：jinxuehui@126.com；西桂權(quán)，北京市科學(xué)技術(shù)研究院副研究員，博士，E-mail： xiguiquan@126.com；付宏，北京市科學(xué)技術(shù)研究院研究員，博士，E-mail： fuh_bjast@126.com；尹翠娟，通信作者，北京市科學(xué)技術(shù)研究院助理研究員，博士，E-mail：ycjcau@163.com。