智東西（公眾號：zhidxcom）
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智東西3月15日消息，據日經亞洲報道，中美在高科技領域的競爭進入了一個新階段，量子技術將成為在中長期影響經濟競爭力的重要技術之一。
下一代計算機量子計算有望徹底改變工業材料和醫藥的發展，以及人工智能的使用，還將能夠破解互聯網的加密。發展量子計算還可能帶來破解其他國家互聯網通信密碼的能力。
日經亞洲稱，美國在各種技術方面一直是世界的領跑者，但在量子技術方面，中國正處于領先地位。與日本等盟國的合作，將是美國總統拜登政府保持美國在這一領域競爭力的關鍵。
一、中國量子技術專利數“倍殺”美國
大數據預測分析和咨詢服務公司Valuenex對量子技術相關專利的分析顯示，整體來看，中國擁有3000多項量子技術相關專利，大約是美國的兩倍。
在量子計算機硬件方面，美國的專利數量優勢明顯。以140項專利排名第一的IBM、以81項專利排名第三的微軟、以65項專利排名第四的谷歌、排名第五的英特爾均為美國企業。
在量子計算軟件技術相關專利方面，美國也領先于其他國家，專利排行榜全三被美國企業包攬，日本NTT排名第四，中國哈工大排名第五。
但在量子通信和密碼學方面，中國處于領先地位。在該領域與硬件相關的專利中，如光子交換設備，華為以100項專利排名第二，北京郵電大學以84項專利排名第四。
中國公司在量子通信和密碼學領域也擁有許多軟件技術專利。
二、中國將量子信息列為七大科技前沿領域
2013年的“斯諾登事件”引發了全球對量子通信和密碼學的關注，當時前中央情報局雇員愛德華·斯諾登揭露了美國大規模監聽活動收集情報的行為，量子技術被視為更具保密性的通信技術。
日本國立信息與通信技術研究所研究員佐佐木正英（Masahide Sasaki）認為，在西方留學的年輕中國研究人員回國后，為中國量子技術的突破性進步做出了貢獻。
2016年，中國成功發射了全球第一顆量子科學實驗衛星“墨子號”，在激烈的全球競爭中能取得這一突破，實屬不易。
作為一顆科學實驗衛星，“墨子號”主要有兩個目的，一是為了實現超遠距離星地之間的量子保密通信，二是對愛因斯坦所提出的“量子力學非定域性”開展嚴格意義下的驗證。
國際學術頂刊《自然》（Nature）對此評價道，在這場“特殊的太空競賽”中，中國“邁出了一大步”。
據悉，“墨子號”發出以后，性能指標遠超預期，原本計劃兩年內完成的科學試驗任務，在兩三個月內就能完成，現已滿足預定科學目標。
新美國安全中心在2018年發布的一份報告中提到，“中國顯然渴望領導……量子革命。”
中科院院士潘建偉所率領的科研團隊是中國量子通信及計算研究的排頭兵，其研究論文已多次登上《自然》、《科學》（Science）等學術頂刊。
2020年12月，中國科學技術大學宣布該校潘建偉教授等人成功構建76個光子的量子計算原型機“九章”，求解數學算法高斯玻色取樣只需200秒，跑贏谷歌的53-qubit量子電腦原型機。
最新公布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》顯示，中國計劃以年均7%以上的速度增加全社會研發經費投入，并將新一代人工智能、量子信息、集成電路、腦科學與類腦研究、基因與生物技術、臨床醫學和健康、深空深地深海和極地探測列為攻關的七大科技前沿領域。
三、多國加大量子革命戰備，日本愿與美國合作
近年來，量子信息技術的巨大前景，正吸引多國投入這一賽道的研發。
2016年4月，歐盟宣布投入10億歐元支持量子技術，作為其繼石墨烯和腦科學之后的第三個旗艦型科研項目。同年7月，美國國家科技委員會提出《推進量子信息科學：國家的挑戰與機遇》報告，建議加大對量子信息科學的投入。
據市場調研機構Astamuse分析，美國正在努力追趕，2018年開始的與量子計算相關的研究投資是前一年的3倍，超過2億美元。
美國政府的目標是開發“量子互聯網”，這是一種能夠實現超安全通信的下一代互聯網。
與此同時，2021年1月，《自然》期刊上刊發了由中國科學技術大學教授潘建偉、陳宇翱等撰寫的論文《跨越4600公里的天地一體化量子通信網絡》。
利用量子保密通信“京滬干線”和“墨子號”量子科學實驗衛星，中國已成功組建了一個長達4600公里的全球首個天地一體化量子通信網絡，可以有效地將衛星與地球上的位置連接起來，已經能提供視頻通話、音頻通話、傳真、文本傳輸和文件傳輸等多種服務。
《自然》雜志審稿人評價稱，這是地球上最大、最先進的量子密鑰分發網絡，是量子通信“巨大的工程性成就”。
顯然，無論是歐盟還是美國，都不打算在量子計算領域甘居人后。
歐盟委員會在3月9日公布的《2030數字指南針》報告展示了歐盟接下來十年的數字化轉型發展目標，其中在量子計算方面，計劃到2025年，歐洲將擁有第1臺具有量子加速功能的計算機，為歐洲在2030年之前處于量子能力的前沿鋪平道路。
更早幾天，3月3日，拜登政府宣布的臨時國家安全指導文件稱：“美國必須重新投入資金，保持我們的科技優勢，再次發揮領導作用，與我們的合作伙伴一道建立新的規則和做法。”該指導意見提到，量子計算和人工智能將對經濟、軍事、就業以及促進平等的努力產生廣泛影響。
而在日經亞洲看來，日美合作可能是決定全球科技霸權斗爭結果的關鍵。
日本的通訊和加密技術比美國更先進，東芝、NEC和NTT持有其近10%的硬件專利。一名日本政府官員告訴《日經新聞》：“我們愿意迅速與拜登政府合作。”
結語：全球競逐量子技術制高點
從國家安全，到金融、電力等行業場景，再到個人，信息安全都無比重要，量子通信能提供一種更加安全的通信手段，有助于未來大幅提升信息安全水準。而擁有超快計算能力的量子計算機，有望解決傳統計算機難以解決的計算難題。
無論從專利總數還是前沿研究來看，中國的量子通信及量子計算正處于國際領先地位。如今量子技術已成為各國未來五年攻關的關鍵技術方向，在這一競爭環境下，量子技術相關研發及創新或將進一步提速。
來源：日經亞洲
