兰德报告:中美量子技术工业基础评估
2022年2月2日,兰德公司网站发布报告,题为《中美量子技术工业基础评估》,作者是爱德华·帕克(物理学家)和丹尼尔·冈萨雷斯等11人。报告要点如下:
研究的问题
(1)评估新兴的量子技术工业基础的有用指标是什么?
(2)这些指标对当前领先国家的量子工业基础表明了什么?
(3)政策制定者可以做些什么来保持美国的竞争力?
量子技术最终可以提供具有重大经济和国家安全影响的变革性新能力。直到最近,研发 (R&D)才从基础科学研究(主要在学术界进行)扩展到包括重要的私营部门开发和商业化。私营部门对该技术大量投资的新颖性及其最终应用和时间表的高度不确定性,使得难以对整个量子技术的工业基础进行总体评估。
本报告开发了一个灵活且广泛适用的指标体系,用于评估一个国家广义的量子工业基础,该指标体系试图量化一个国家的科研、政府活动、私营行业活动和技术成就的实力。然后,作者使用一种混合方法将这些指标应用于美国和中华人民共和国。每个指标的结果都细分为量子技术的3个主要应用领域:量子计算、量子通信和量子传感。最后,作者向政策制定者提出了维持美国量子工业基础实力的建议。
重要发现
(1)美国目前是大多数(尽管不是全部)量子技术的世界领先者
• 美国在量子信息科学(QIS)方面的总体科研产出广泛且稳定,在每个应用领域都处于或接近全球前沿。
• 美国政府是开放式QIS研究的主要资助者,并有望于2021财年跨多个机构在QIS研发上投入 7.1 亿美元。
• 美国量子技术部署现由私营部门推动,形形色色的公司在追求各种技术方法和应用,但没有明确的技术领导者。
• 美国在量子计算和传感技术能力演示方面处于领先地位,但在量子通信方面并不领先。
(2)中国的量子技术能力正在快速发展
• 中国在量子技术的各个应用领域都有很多研究成果。
• 中国政府关于其量子技术研发投资总额的报告相互矛盾,作者无法从公共来源确定中国政府在该领域的支出是否多于或少于美国政府。
• 中国的量子技术研发集中在政府资助的实验室,技术进步很快。
• 中国在高影响力的科学出版方面处于领先地位,并演示了量子通信的技术能力。
(3)量子技术的最终应用及其时间表仍然高度不确定
建议
• 政府应继续为量子技术提供广泛的研发支持,补充最活跃的私人投资领域。
• 监控(如果可能的话帮助保护)美国主要量子技术公司的量子技术项目。
• 监控量子初创公司的财务状况和所有权。
• 监控工业基础关键要素的国际流动,例如关键部件和材料、熟练工人和最终量子技术产品。
• 目前不要对量子计算机或量子通信系统实施出口管制。
• 定期重新评估快速变化的量子工业基础。
