不斷升級的量子競賽

中美博弈新高地

作為當今世界科技競爭的最前沿領域，量子科技如今已成為中美科技博弈的新高地。

作為全球量子科技先行者，美國早在2002年就制定了《量子信息科學和技術發展規劃》，并成立了國家量子信息科學實驗室。此后，美國持續發布相關戰略和政策文件，力圖在量子信息技術領域構建一個涵蓋政府機構、學術團體、社區及私營部門的全方位創新生態系統。

如今，美國已設立國家量子協調辦公室（NQCO）、國家科學技術委員會量子信息科學小組委員會（SCQIS）、國家量子倡議咨詢委員會（NQIAC）三個聯邦協調機構，并以成文法的形式促進機構間的規劃和合作，充當起國家量子倡議管理者的角色。

2018年，美國眾議院科學、太空和技術委員會通過了“國家量子計劃法案”，宣布將在2019年-2023年投資13億美元，進行國家級的量子技術研究。

2023年5月，美國政府發布了《關鍵和新興技術國家標準戰略》，將量子技術列入其中。2024年12月，美國參議院修訂并發布了《國家量子倡議重新授權法案》，加大對量子技術發展的支持力度。

即便如此，在量子科技研發投人方面，美國遠遠落后于中國。據全球咨詢業巨頭麥肯錫公司2022年的一份報告顯示，對量子技術的公共資金投人，美國政府投資為19億美元，中國則高達153億美元。

“在市場化的量子技術上，中國表現出色；但在高影響力的量子技術方面，美國仍占據主導地位。”華盛頓智庫信息技術與創新基金會（ITIF）認為，中美在量子技術三大領域的發展“各有所長”。在量子通信領域，中國領先全球；在量子計算方面，中國落后于美國；在量子傳感方面，中美旗鼓相當。

事實也確實如此。在量子通信方面，2016年我國成功發射世界首顆量子科學實驗衛星“墨子號”，實現了衛星對地面站的高速量子密鑰分發。2022年，發射了第二顆量子衛星“濟南一號”，性能顯著提升。

中國還在2017年建成了量子保密通信“京滬干線”，線路總長超2000公里，是目前世界上最遠距離的基于可信中繼方案的量子安全密鑰分發干線。截至2024年8月，中國在量子加密通信領域的公開專利數量為5544件，遠超美國的806件。

在量子計算方面，美國在硬件開發和算法復雜性上都領先于中國。谷歌、IBM等美國企業開發的量子計算機擁有上千個量子比特，而中國正在縮小這一差距。

去年12月，美國科技巨頭谷歌宣布：最新研發的量子晶片Willow可在5分鐘內完成傳統超級計算機需耗時10的25次方年的計算。

對此，有業內人士指出，這一成果的最大亮點在于一項更為關鍵的技術突破——量子糾錯技術的重大進展。量子糾錯是確保量子計算穩定運行的關鍵技術，能檢測并修正計算過程中的錯誤，提高計算的可靠和準確性。降低錯誤率是從實驗級設備邁向通用量子計算機的關鍵。

“美國和中國都將量子計算提升為科技競爭的一個新競技場。這類似于冷戰時期對核能力的爭奪”，德國智庫墨卡托中國研究所（MercatorInstitute forChinaStudies）在一份報告中寫道，盡管最終產物不是炸彈而是計算機，但率先開發出量子計算技術的一方將在密碼學、通信和信息處理等軍事領域擁有顯著優勢。

值得一提的是，近年來美國采取了一系列措施，包括技術出口管制、高端人才流動限制以及施壓盟友減少與中國合作等，來遏制我國在量子計算領域的發展，。

2023年8月，美國時任總統拜登簽署《關于解決美國在特定國家對某些國家安全技術和產品的投資問題的行政命令》，嚴禁美國企業投資中國半導體、量子技術、人工智能等領域。

左圖：作為量子科技先行者，美國在量子計算的硬件開發和算法復雜性上始終領先全球

右圖：作為全球量子科技競爭的重要一極，歐盟計劃在10年內投資10億歐元，持續推進“量子技術旗艦計劃”

2024年10月28日，美國政府以美在華投資可能“威脅國家安全”為名，發布了主要針對中國半導體、量子技術、人工智能的投資禁令，并于今年1月2日生效。

今年3月26日，美國商務部工業與安全局宣布將54家中國實體（含香港、臺灣地區）列人“實體清單”，涉及人工智能、超級計算機、量子技術等前沿領域。

“量子計算因巨大的戰略價值和國家實力提升潛力，自然成為兩國競爭的核心焦點”，有專家表示，這種競爭在一定程度上能推動技術進步，類似于歷史上的太空和衛星競賽，對全球科技創新具有積極意義。

專家還進一步強調，量子技術領域的突破還面臨諸多技術瓶頸和挑戰，需要全球范圍內的合作與協同創新。這也是未來量子科技發展的關鍵。

群雄逐鹿新戰場

放眼國際，越來越多的國家和地區正將量子科技納入國家發展戰略規劃，試圖在這場科技競逐中占據領先地位。

早在2018年，歐盟在美國通過《國家量子計劃法案》后不久，就正式啟動了“量子技術旗艦計劃”，充分展現了其布局量子科技的雄心——計劃在10年內投資10億歐元，全面推動量子技術的研究與創新。

2024年10月，歐盟宣布：45個研究所和中小企業獲得歐洲創新委員會（EIC）Pathfinder公開征集項目的資金支持，總投資額達1.38億歐元。其中5個量子技術項目脫穎而出，分別獲得約300萬歐元資金支持以及EIC商業加速服務定制輔導。

10月28日，歐洲創新委員會將量子技術認定為拉動對社會和開放戰略自主權至關重要的高風險技術，提出為量子技術等關鍵技術領域提供投資支持，重點關注量子技術等初創企業進人市場。

在“量子技術旗艦計劃”持續推進中，德國、西班牙、芬蘭等成員國積極響應。其中，德國實施名為“QUTEGA”的量子研究計劃，打算10年投資3億歐元，發展量子科技。

今年4月24日，西班牙政府正式發布首個《2025-2030年西班牙量子技術戰略》，計劃投入8.08億歐元，旨在強化本國量子生態，并推動社會適應這些技術帶來的變革。芬蘭政府也于同日宣布啟動一項新的國家量子技術戰略，將量子技術定位為未來經濟增長和可持續發展的驅動力。

其他歐盟成員國也各有側重地布局量子信息。法國等8個國家已出臺了量子信息相關戰略；14個其他歐盟國家則通過國際合作發展量子信息產業。

左圖：截至2024年8月，中國在量子加密通信領域的公開專利數量為5544件，遠超美國的806件

右圖：德國正在推進名為“QUTEGA”的量子研究計劃，打算10年投資3億歐元，來搶奪量子科技競爭優勢

左圖：加拿大于2023年3月發布了《國家量子戰略》，大力支持本國的量子研發機構，進一步鞏固行業領先地位

右圖：日本于2024年2月啟動了“登月計劃6”，力爭到2050年開發出容錯的通用量子計算機

據不完全統計，近10年來已有30多個國家和地區在量子信息領域進行了戰略布局。美國、芬蘭、德國、英國、法國的量子科技產業投資規模均超過了10億美元。

綜合來看，歐盟各國雖然量子信息產業高度分散、相互脫節，尚未形成合力，但已成為全球量子科技競爭格局中的重要一極。這得益于其所有成員國的數據疊加。也正因為如此，由于多國協調成本過高，導致歐盟尚未探索出高效的量子合作機制，單一國家尚未能成為量子領域領跑者。

日本同樣不甘落后。

2020年，日本啟動了極具前瞻性的“量子飛躍”計劃，預計在10年內投入3000億日元，重點對量子退火與材料研發領域給予支持，力求推動量子計算技術取得突破性進展。

2022年，日本公布了《量子未來社會愿景》，提議建立量子技術國際合作中心，推動量子技術與社會經濟的深度融合。

2024年2月，日本啟動了“登月計劃6”，目標是到2050年開發出容錯的通用量子計算機。

加拿大在全球量子信息研究領域也占據一席之地。數據顯示，加拿大在量子科學領域的年度總支出一度排名全球第五。2023年3月，加拿大發布了《國家量子戰略》，旨在支持本國的量子部門，從而進一步鞏固在量子領域的領先地位。

據不完全統計，近10年來，已有30多個國家和地區開展了以量子計算為重點的量子信息領域戰略規劃布局。美國、芬蘭、德國、英國、法國的量子科技產業規劃投資規模均超過10億美元。其中，美國近5年的實際投資規模已超過40億美元。

總體來看，越來越多的國家和地區已將發展量子信息上升到國家戰略高度，通過一系列重要戰略規劃和研發項目搶奪“量子優勢”。由量子科技引發的全球新一輪競賽與博弈已然拉開帷幕。