细想之下的担忧和恐惧中美之间的量子竞赛

　　在量子竞赛中，第二名可能是第一个输的那个。
　　中国的量子研究人员声称拥有一种能够破解公钥加密的算法，这比任何人预期的都早。无论准确与否，这一宣布提醒我们，近期内有可能出现令人惊讶的量子突破。如果拜登政府要认真将量子信息科学（QIS作为国家安全的关键技术领域，它就必须做更多的工作来保障美国的量子优势。
　　量子信息科学（QIS）使用量子物理学定律，描述自然界在微小范围内的特性，以推进信息的处理、分析和传输。量子计算、量子加密和量子传感构成了QIS的三个主要领域。它其实是一个不断发展的领域，但是，量子信息系统有望改变几乎所有依赖信息传输速度和处理能力的行业，从航空航天和汽车到金融和制药。
　　像其他新兴技术一样，量子已经成为中美竞争的一个关键因素。第一个将量子技术投入使用的国家，就能拥有一套可以压倒毫无准备的对手的能力。支持量子的国家可以破解现有的加密方法，建立牢不可破的加密通信网络，并开发世界上最精确的传感器。在量子方面处于领先地位的国家，就能够以比对手实施有效防御更快的速度威胁到对手的企业、军事和政府信息基础设施。
　　量子技术还具有巨大的潜在市场价值，预计到2035年，仅量子计算的全球市场价值就将达到1万亿美元。第一个将量子商业化的国家将在建立市场主导地位、发展量子治理模式和追求新的量子应用方面占据先机。由于量子是一种赋能技术，量子信息系统的进步，也可能催化其他有利可图的技术领域的一系列颠覆性创新，如人工智能。
　　目前，美国在发展量子计算和量子传感能力方面保持优势。但是，中国正在获得势头，在量子通信的发展和量子技术专利总数方面已经领先。中国的多个战略文件包括与量子有关的倡议，反映了该技术对中国国家、信息和网络安全的重要性。
　　中国最近取得了几项重大的量子技术提升。2022年8月，中国科技公司百度公布了其第一台量子计算机，该计算机使用量子比特，或称量子比特，以超常速度进行复杂的计算。量子计算机可以让中国打破现代加密协议，加速机器学习研究，并改善优化和模拟过程。
　　中国在量子通信和传感方面也在改进。中国已将多颗量子卫星投入使用，为建立安全的地对空量子通信网络迈出了步伐。据称，中国科学家还设计了一种基于量子的雷达，能够穿透隐形军事技术，这些技术几十年来一直是美军空中优势和最先进潜艇的基础。
　　中国的进步不一定会转化为可扩展的量子技术，准备进行商业化。一些瓶颈，包括量子比特对噪声和校准的敏感性，程序开发不足，以及人才短缺，继续阻碍着中国和美国的量子信息系统的进展。尽管如此，美国总统乔拜登可以在最近加强量子防御的努力上再接再厉，采取更多措施来确保美国的量子信息系统优势。
　　首先，拜登政府应与欧洲盟友合作，推进基于原则的QIS研究。美国与法国、瑞士和丹麦的双边QIS协议是值得称赞的第一步，可以仿效和扩大。跨大西洋QIS合作将刺激创新，推进民主科技治理模式，并确保美国和盟国科技系统的互操作性。它还将增加获得人才的机会，并揭示质量信息系统供应链中的潜在漏洞。
　　此外，美国政府代表已经暗示，未来可能需要与量子相关的贸易限制来应对中国的威胁。拜登政府最近为编织对中国出口半导体芯片的多边限制所做的努力，就表明了在科技法规方面预先考虑和积极协调的重要性。现在建立一个坚实的跨大西洋QIS关系，就能使以后更容易实施有效的多边贸易限制，有可能避免阻碍政府在10月7日宣布的半导体出口控制措施的实施的障碍。
　　其次，拜登政府应该在最近的科技研究安全倡议的基础上，与从事量子开发的行业伙伴分享外国威胁信息。私营企业，包括IBM、谷歌和微软，目前在推进量子化和确定新的量子应用方面处于领先地位。有关战略竞争者的威胁信息，能帮助行业伙伴做出谨慎的研究合作决定，并开发针对技术盗窃和泄漏的防御措施。国际合作伙伴，也可能对与认识和了解战略威胁情况的美国公司合作更有信心。
　　巨大的技术障碍继续延缓世界的进展，在这个世界里，量子技术能颠覆对国家安全、经济繁荣和日常生活的传统理解。然而，美国不应等待重申其作为QIS领导者的地位。量子竞赛美国真的输不起。
　　《外交官》2023年1月13日SamHowell的文章