全球主要经济体持续发力探索量子技术

　　自2019年谷歌公司宣布＂量子优越性＂(Quantum Supremacy)以来，量子技术研究的热度只增不减。世界各国已经认识到推动量子技术发展的重要性和紧迫性，明确将量子计算、量子通信、量子传感等技术作为未来的颠覆性技术，提前布局，积极研发。随着基础研究的不断突破，量子技术有望朝着高性能、实用化的阶段发展。
　　1.美、日、欧为量子技术明确重点研发领域
　　2020年5月，欧盟＂欧洲量子技术旗舰计划＂(European Quantum TechnologiesFlagship Programme)官网发布《战略研究议程》(Strategic Research Agenda,SRA)报告称，未来3年将推动建设欧洲范围内的量子通信网络，完善和扩展现有数字基础设施，为未来的＂量子互联网＂远景奠定基础。为实现这一目标，欧盟将推动量子通信与传统的网络基础设施和应用相结合，利用量子通信协议和具有可信节点的网络开发用于全球安全密钥分发的、基于卫星的量子密码等。
　　2020年6月，日本政府宣布将构建产业、政府、科研一体化的研发体制，并在5年内陆续完善。日本计划在8个领域建立核心研发基地，涉及超导量子计算机、量子元件、量子材料、量子安全、量子生命、量子计算机利用技术、量子软件、量子惯性传感器与光晶格钟。为完善建立这些基地，日本政府在2019年度的补充预算和2020年度预算中总计列入超100亿日元，最终投资额有可能达到200亿日元的规模。核心研发基地将享受税制方面的支援并灵活使用特区制度等，还将吸引民间资金，以及从海外邀请顶尖研究者，把基地作为年轻研究者的人才培养平台加以利用。
　　2020年9月，美国众议院提出《量子网络基础设施法案》(The Quanham Nerworkinifrasrucaure Acr)，以推进量子技术发展。该法案拟推动一项国家研发计划，其研究重点是促进新的量子基础设施技术的发展，包括开发量子存储器、小型量子计算机、量子路由器、多路复用器、中继器和安全长距离量子通信所需的相关技术，以及建立短程的量子计算机互联网络。美国能源部将主导该研发计划，并与美国国家标准与技术研究院、美国国家科学院等机构进行协作。该研发计划旨在通过互联网和内部网，促进分布式量子计算系统的发展、提高科学测量精度，以及开发安全的国家量子通信技术和策略。
　　2020年10月，美国白宫国家量子协调办公室(National Ouantum CoordinationOffice，NQCO)发布一份名为《量子前沿》(Quantum Frontiers)的报告，确定了8个量子技术前沿领域，并表示这些领域包含量子信息科学面临的＂基本核心问题＂这8个领域分别为：扩展量子科技造福社会的机会；建立量子工程学科；针对量子技术的目标材料科学；通过量子模拟探索量子力学；利用量子信息技术进行精确测量；为新应用生成和分配量子纠缠；表征和减轻量子误差；通过量子信息了解宇宙。
　　2.研究机构与企业大力投入研发，探索量子技术商业化的可能性
　　2020年3月，中国台湾地区的鸿海集团(富士康母公司)下属的鸿海研究院正式启动量子计算机项目，并聘请台湾大学物理学系特聘教授张庆瑞担任该项目的主要负责人。不同于以往企业界从硬件研发着手，鸿海集团将从应用和软件层面切入量子计算机研究。业界预计，鸿海集团在量子计算机领域的研究将在5~10年后开始产出成果。
　　2020年9月，英国政府表示该国正在建造其第一台商用量子计算机，并得到了来自政府和行业的1000万英镑的投资。该计算机将部署于牛津郡的阿宾登，由美 国Rigeti Computing公司、 英国 爱丁 堡 大学(The University ofEdinburgh,Edin.)、牛津仪器(Oxford Instruments)、渣打银行(Standard Chartered)等多家组织共同在3年的期限内合作建造完成。企业和机构的客户届时可通过云服务访问与操作该计算机，执行机器学习、材料模拟和财务分析等领域的任务。
　　2020年10月，美国量子计算初创企业lonQ宣布，其已推出具有32个完美的量子比特且门误差相当低的新款量子计算机。参考IBM推出的＂量子体积＂(Quantum Volume)基准测试，lonQ的新计算机有望达成400万的量子体积，成为迄今为止最强大的量子计算机之一。该公司还发布了技术战略，包括：增加量子比特数量、提高量子比特门保真度、使其芯片和系统小型化、降低制造成本、利用纠错技术有效改善本地量子比特质量，以及使用光子网络将多个模块组合成一个更大的系统。
　　3.对中国的影响与启示
　　中国的量子计算研究主要依托于高校和研究所进行，而少有商业公司在此方面开展研究。相比之下，西方国家的量子计算研究队伍中有占比较高的商业公司，因此其在商业化应用方面可能具有潜在优势。例如，美国IBM、霍尼韦尔(Honeywell)、谷歌、IonQ等公司在提高量子计算机本身能力的同时，亦在探索量子计算机的商业化，如将量子计算机与云服务结合，使开发者能够远程获取量子计算资源。这种方式将帮助这些公司推广其量子计算生态，以在未来的竞争中占据先机。为此，中国应积极探索科研成果向市场产品的转化，使技术成果形成规模、建立生态，强化竞争力。
　　在量子技术的三大方向中，中国已在量子通信领域抢占先机，取得了一定的成果，在量子计算领域小有成就，但与西方企业相比仍存在短板。未来，量子计算机将向多量子比特数、高容错率等方向发展；量子通信将向大规模组网、远距离传输等方向发展；量子传感将向高精度、高灵敏度等方向发展。就目前的科技水平来看，量子技术仍处于早期发展阶段，处理器、存储器、编码和算法有待进一步的开发与完善。在量子技术这条未来科技赛道上，中国须稳扎稳打，坚持自主创新，加大关键核心技术攻关，打造自主生态体系，以实现领跑。