第二次量子革命正在到來(lái)，它可能與二十世紀初第一次量子革命催生激光、核能、核磁共振成像掃描儀和晶體管等發(fā)明一樣重要。量子通信、量子計算、量子精密測量等量子技術(shù)走出實(shí)驗室，將使傳感器、通信、量子醫療、信息處理等新興領(lǐng)域獲得跨越式發(fā)展。

近年來(lái)，全球主要國家和地區加速推進(jìn)量子領(lǐng)域的戰略布局，量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)已成為各國維護國家技術(shù)主權與發(fā)展主動(dòng)權的戰略制高點(diǎn)之一。僅2023年一年，就有近十個(gè)國家和地區發(fā)布量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)國家戰略規劃，量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國際競爭日趨激烈。

超前布局量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展

美國自2002年制定《量子信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃》以來(lái)，持續發(fā)布戰略政策文件，對量子科技發(fā)展進(jìn)行前瞻布局。2022年3月，美國國家科技委員會(huì )發(fā)布《使量子傳感器成為現實(shí)》。2023年1月，美國白宮國家量子協(xié)調辦公室發(fā)布《國家量子倡議2023年度預算》。2023年11月，美國兩黨立法更新《國家量子倡議法案》，支持將原法案期限延長(cháng)至2028財年，旨在推動(dòng)國家量子技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)順利進(jìn)入下一階段，并將重點(diǎn)放在量子技術(shù)在現代場(chǎng)景的應用上。

歐洲一直致力于成為推動(dòng)量子革命的引領(lǐng)者。2021年10月，歐洲核子研究中心發(fā)布《量子技術(shù)計劃：戰略和路線(xiàn)圖》，描繪了中長(cháng)期量子研究的技術(shù)路線(xiàn)圖，旨在指導政產(chǎn)學(xué)各界協(xié)同突破量子技術(shù)發(fā)展瓶頸。2023年3月，歐洲電工標準化委員會(huì )發(fā)布了《量子技術(shù)標準化路線(xiàn)圖》。2024年1月，歐盟發(fā)布《至2030年戰略研究與產(chǎn)業(yè)議程》，整合歐盟量子領(lǐng)域所有研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、基礎設施相關(guān)項目和議程，形成統一的指導性投資戰略，明確量子技術(shù)十大跨領(lǐng)域共性問(wèn)題的研究和產(chǎn)業(yè)化優(yōu)先方向。2024年3月，歐盟委員會(huì )通過(guò)《“地平線(xiàn)歐洲”2025—2027年戰略計劃》指出：2021—2027年，將至少投入130億歐元用于發(fā)展量子技術(shù)、光子學(xué)等多個(gè)數字技術(shù)。歐盟還構建了專(zhuān)業(yè)的量子組織架構，協(xié)同推進(jìn)共建歐洲量子創(chuàng )新生態(tài)體系。

2021年1月，法國啟動(dòng)《國家量子技術(shù)戰略》（5年投入18億歐元），通過(guò)構建量子研究和創(chuàng )新生態(tài)系統，加快實(shí)現培育有全球影響的企業(yè)目標。戰略實(shí)施3年來(lái)，公共投資達10.65億歐元，孵化了一批高水平初創(chuàng )企業(yè)。法國量子初創(chuàng )企業(yè)籌集資金達3.5億歐元，使得法國成為歐洲量子融資額最高的國家，全球排名第3，僅次于美國和加拿大。

2023年11月，愛(ài)爾蘭政府發(fā)布題為“量子2030”的首個(gè)國家量子技術(shù)戰略，包括卓越的基礎和應用量子研究、頂尖的理工科人才、國內和國際合作等方面，計劃到2030年通過(guò)研究、人才、合作和創(chuàng )新，使愛(ài)爾蘭成為量子技術(shù)領(lǐng)域的國際中心之一。

2024年1月，中國發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，提出制定未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃，開(kāi)辟量子技術(shù)等新賽道；加快量子、光子等計算技術(shù)創(chuàng )新突破及產(chǎn)業(yè)化應用；突破量子計算機等高端裝備產(chǎn)品。加強可容錯通用量子計算技術(shù)研發(fā)，提升物理硬件指標和算法糾錯性能，推動(dòng)量子軟件、量子云平臺協(xié)同布置。

2024年6月，日本內閣會(huì )議審議通過(guò)《綜合創(chuàng )新戰略2024》，將其作為《第六期科學(xué)技術(shù)創(chuàng )新基本計劃》的年度執行計劃，該戰略提出要大力發(fā)展量子技術(shù)、聚變能等尖端技術(shù)領(lǐng)域；確保對經(jīng)濟安全保障至關(guān)重要的研究開(kāi)發(fā)，防止技術(shù)外流等工作重點(diǎn)。

多措并舉迎接“第二次量子革命”

雖然量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨復雜的挑戰和風(fēng)險，但主要國家和地區為了迎接“第二次量子革命”，高度重視解決與量子科學(xué)、技術(shù)、標準化、專(zhuān)利相關(guān)的具體問(wèn)題，以構建良好的量子生態(tài)系統，通過(guò)跨領(lǐng)域、跨區域合作充分釋放量子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展蘊藏的巨大潛力。

強化量子科學(xué)基礎研究。2024年2月，歐盟量子旗艦計劃《至2030年戰略研究與產(chǎn)業(yè)議程》中提到需加大與量子技術(shù)相關(guān)的基礎科學(xué)投資，重點(diǎn)領(lǐng)域是：（1）推動(dòng)量子技術(shù)進(jìn)步的相關(guān)研究，如自旋量子比特、超導量子電路等；（2）拓寬量子力學(xué)的前沿研究，如量子熱力學(xué)、凝聚態(tài)物質(zhì)、量子引力學(xué)等；（3）量子信息理論相關(guān)研究，如量子算法和軟件相關(guān)基礎問(wèn)題、量子復雜性理論等。美國國家科學(xué)院、工程院和醫學(xué)院發(fā)布的報告建議基礎理論發(fā)展方向是：分子量子比特系統的設計與合成、分子量子系統的測量與控制、拓展量子比特設計和功能的實(shí)驗和計算方法等。美國國家科學(xué)基金會(huì )、美國國防部、美國國家標準與技術(shù)研究院是支持量子基礎研究三大主力，2018年前其投資額占比超過(guò)80%。2018年后，三大機構對量子技術(shù)基礎研究的支持各有側重，但經(jīng)費呈上升態(tài)勢。

圍繞核心量子技術(shù)開(kāi)展研發(fā)。2024年3月，法國政府在“法國2030”框架下啟動(dòng)以量子霸權為目標的顛覆性創(chuàng )新投資計劃——比鄰星，目標是在2032年前開(kāi)發(fā)出2臺通用量子計算機原型機。2023年，澳大利亞戰略政策研究所對關(guān)鍵技術(shù)的調查發(fā)現，在四個(gè)與量子相關(guān)的研究領(lǐng)域中，中國在量子傳感器、量子通信和后量子技術(shù)上領(lǐng)先。美國在與國防相關(guān)的量子計算領(lǐng)域領(lǐng)先。2023年1月，中國工業(yè)和信息化部等十六部委發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)數據安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見(jiàn)》，支持后量子密碼算法、密態(tài)計算等技術(shù)在數據安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展應用。

量子信息技術(shù)標準化研究受到重視并加速推進(jìn)。隨著(zhù)全球范圍內量子信息技術(shù)領(lǐng)域的樣機研究、試點(diǎn)應用和產(chǎn)業(yè)化迅速發(fā)展，在術(shù)語(yǔ)定義、性能評價(jià)等方面的標準化需求也逐漸顯現。歐洲電信標準化協(xié)會(huì )成立量子密鑰分發(fā)行業(yè)規范組織，已發(fā)布術(shù)語(yǔ)定義、系統器件等技術(shù)規范；國際標準化組織和國際電工委員會(huì )的第一聯(lián)合技術(shù)委員會(huì )成立了量子計算研究組和咨詢(xún)組，發(fā)布了量子計算研究報告等。

量子技術(shù)全球專(zhuān)利布局。麥肯錫2024年報告的數據顯示，在2000—2023年所有量子技術(shù)領(lǐng)域的專(zhuān)利授權中，歐盟合計占量子技術(shù)授權專(zhuān)利總數的44%，美國（37%）和日本（20%）的全球專(zhuān)利授權份額也處于領(lǐng)先位置。中國則在量子技術(shù)中的量子通信領(lǐng)域發(fā)展迅速，專(zhuān)利授權總量居全球第二。量子技術(shù)企業(yè)專(zhuān)利授權前三位是，IBM（美國）、微軟（美國）、諾思羅普·格魯曼公司（美國軍工生產(chǎn)商），華為（中國）排在第八位。

來(lái)源:《光明日報》