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美国通过《国家量子计划法案》,争夺量子科技的战略领先优势

导读: 2018年12月21日,美国总统特朗普签署了美国国会提交的《国家量子计划法案》(下称《法案》),落实“国家量子计划”正式成为美国法律,为美国加速量子科技的研发与应用,夺取战略性领先优势提供了立法保障。

2018年12月21日,美国总统特朗普签署了美国国会提交的《国家量子计划法案》(下称《法案》),落实“国家量子计划”正式成为美国法律,为美国加速量子科技的研发与应用,夺取战略性领先优势提供了立法保障。

美国《国家量子计划法案》首页(美国国会图片)

一、美国《国家量子计划法案》制定背景

1.量子科技被公认为是具有战略意义的颠覆性前沿技术

量子科技是量子理论与其它学科交叉融合形成的,主要方向包括量子计算、量子通信、量子探测、量子传感、量子计量等,被公认可能对各行业各领域带来颠覆性影响。例如,量子计算能突破传统芯片的经典物理学极限,实现比传统计算机快百万倍的计算能力;量子通信(量子密钥分发)可部分取代传统通信加密技术,理论上能实现无条件的密钥安全;应用量子探测技术的量子雷达可能实现远程反隐身探测,破解隐身飞机作战优势;量子传感器具有超高灵敏度和微观尺寸,能够在GPS拒止环境下输出精确的定位、导航和授时信息;量子计量以量子物理为基础的自然基取代实物基准,可实现目前可见的最高计量精度,如冷原子钟等。

美国罗切斯特大学光学研究所完成的量子雷达成像效果图(美国罗切斯特大学图片)

2.量子科技已成为世界主要国家科技竞逐的一个战略制高点

尽管量子科技的突破尚存不确定性,但美国政府认为应当首先重视其潜在的颠覆性,予以长期和广泛支持。美国布局开展量子科技研发已有二十多年,国防部国防高级研究计划局、情报高级研究计划局、国家标准与技术研究院、国家科学基金会等均参与其中,早在2002年美国就制定并推进了《量子信息科学与技术规划》,量子计算则在2015年7月启动的“国家战略性计算”计划中被列为维持和增强美国高性能计算能力的核心工作之一。近年来,IBM、谷歌、英特尔等美国企业也纷纷投身其中。欧、俄、日等其他国家和地区也相继推进量子科技研发。例如,欧盟在2018年10月正式启动了为期10年、总投资10亿欧元的“量子技术旗舰计划”。量子科技已成为主要国家竞相角逐的战略制高点。

除了美、欧、俄、日等国外,英国也启动了“国家量子技术计划”(英国“国家量子技术计划”官网图片)

3.美国认为其量子科技领先地位正遭到外部特别是我国的战略性挑战

美国的量子科技研发水平整体上仍处于世界领先地位,但美国政府、科技和企业界普遍认为其优势正遭到外部特别是我国的战略性挑战。美国国防与国家安全智库——新美国安全中心在2018年9月发布的《量子霸权?中国的野心与对美国创新领导力的挑战》报告认为:中美在争夺人工智能领域主导地位之际,又陷入了一场量子科技竞赛;中国已认识到量子科技在经济和军事层面的战略意义,将其列入了国家发展规划,建立了量子国家实验室,取得了一系列重要成果,正形成赶超美国之势。中国的量子科技进步可能会影响未来的军事和战略平衡,甚至可能超越美国传统的军事技术优势,威胁到美国未来的国家安全。

中国电子科技集团有限公司在201811月的第12届珠海航展上展示的量子雷达试验样机。该样机在试验中实现了百千米级的探测威力(美国《航空周刊与空间技术》图片)

在这种情况下,美国认为其当前由各个机构和企业各自开展量子科技研发,或者仅将量子科技作为某个国家计划的一部分予以支持的发展模式,将难以维持美国在量子科技领域的战略性领先优势,不利于美国赢得量子科技霸权。对此,须借鉴“国家纳米计划”等成功经验,通过制定法律来建立国家专项科技计划,从管理机制、责权安排、资金投入等方面多管齐下,以国家意志聚合国家力量,加速量子科技发展。

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