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中国在量子领域的创新程度如何?【5-1】中国量子产业最新概况

今日新闻 2025年08月05日 02:43 0 admin

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中国在量子领域的创新程度如何?【5-1】中国量子产业最新概况

中国在量子通信领域的领先地位无可否认,但整体量子实力有限;如果没有计算突破,美国仍然占据上风。

要点

▪ 中国在量子通信领域领先,在计算领域落后(美国在这方面表现出色),在传感领域与美国不相上下,在市场就绪技术领域表现出色,而美国则在高影响力领域占据主导地位。

▪ 中国声称拥有超过150亿美元的公共量子资金,远远超过美国。尽管美国的私人资金较高,但中国通过大量公共投资弥补了私营部门的资金缺口。

▪ 中国的量子战略是孤立的,依赖国内资源,全球合作有限。这种方法可以带来快速收益,但在维持复杂的技术进步方面带来了长期风险。

▪ 合肥“量子大道”等政府主导的产业中心对于培育中国的量子产业至关重要,它建立了从学术研究到服务于国家优先事项的战略性、市场化技术的直接渠道。

▪ 中国国家对量子研发的控制正在增强,阿里巴巴和百度等公司退出量子研究,使创新与国家目标保持一致,并减少私营部门的参与。

▪ 中国从国外的开放创新环境中战略性受益,有选择地与它们接触,同时保护自己的量子进步,创造一个不对称的知识共享环境。

▪ 美国应迅速扩大资金规模,培育行业主导的创新,并简化从研究到市场的路径,以确保其量子领先地位转化为现实世界的经济和战略收益。中国正在积极追求量子信息科学的进步,量子信息科学利用量子力学原理以全新的方式处理和传输信息,其中一些进步在规模和范围上超过了美国,使美国在量子领域的领导地位远未得到保证。量子技术不仅对国家安全很重要,而且还有可能对经济和社会产生变革性影响。处于这一技术前沿的前沿对于美国的经济和社会福祉都具有战略意义。总体而言,中国在量子通信方面占主导地位,在量子计算方面落后,在量子传感方面与美国大致相当。国家资助的实验室、中国科大等精英大学以及一些精选的私营公司正在推进与国家优先事项密切相关的技术。在量子通信领域,中国已经确立了全球领先地位,尤其是通过开发世界上最长的量子

密钥分发网络——1200英里的“京沪干线”。再加上突破性的墨子号卫星,将量子通信延伸到更远的距离,该网络使中国处于安全、长距离量子通信的前沿。然而,在量子计算方面,中国明显落后,特别是在硬件和量子系统的实际实施方面。在量子传感领域,中国在某些方面领先,而美国在其他方面领先。这种对比——中国在更加市场化的量子传感领域处于领先地位,而在不太成熟的量子计算领域却处于落后地位——说明了其在快速完善和应用现有研究方面的实力,以及其在基础创新方面的局限性。中国充分认识到自己的优势并发挥其优势。其量子创新战略的核心是不懈地致力于将尖端研究转化为实际的商业应用。政府举措创建了合肥“量子大道”等专业中心,学术研究在这里无缝转化为市场就绪的技术。中国的做法显然是孤立的,研究出版物方面的国际合作有限。虽然这一

策略取得了快速成果,特别是在量子通信领域,但它也带来了长期风险。量子技术开发的巨大成本和复杂性,以及其全球分散的供应链,需要国际合作——而中国的内向型做法可能难以维持这一点。中国从其他国家的开放创新环境中受益匪浅,但它也特别保护自己的进步。在利用全球研究的同时,中国限制其发展成果的分享,反映了保持竞争优势的战略方针。美国应立即采取果断行动,确保其在量子技术领域的领导地位。这包括大幅增加研发资金,特别是通过国家量子计划的重新授权。国会应支持行业主导的创新,解决公共部门的关键挑战,加速量子技术的商业化。此外,美国应避免过早实施严格的量子标准,让该行业自然创新和发展。为了保护美国的进步,同时保持对进步至关重要的思想和人才的流动,必须实行谨慎、有针对性的出口管制。通过平衡战略投资、

创新和安全,美国可以确保其保持在全球量子技术的前

背景和方法论

史密斯理查森基金会为信息技术与创新基金会提供支持,以评估中国产业的创新程度。作为这项研究的一部分,ITIF重点关注行业和技术,包括量子技术。本报告涵盖的量子技术如下:

▪ 量子通信,是指利用量子力学原理开发安全通信协议,以确保传输信息的机密性和完整性。

▪ 量子计算,是指利用量子力学以比经典计算机呈指数级速度执行计算的计算机的发展。

▪ 量子传感,是指利用量子力学来增强传感器和测量科学。诚然,评估任何国家的产业的创新能力都是困难的,对中国产业来说尤其困难。部分原因是,在中国领导下,中国向世界披露的信息比以前少得多,尤其是有关其工业和技术能力的信息。尽管如此,ITIF还是依靠三种方法来评估中国在量子领域的创新。首先,我们对中国量子产业的全球专家进行了采访并举行了焦点小组圆桌会议,并通过对中国在该领域创新的文献进行了全面回顾。其次,我们评估了有关量子创新的全球数据,包括科学文章和专利。最后,我们对两家被专家组认定为中国领先的量子公司进行了深入的案例研究评估。

中国在量子领域的创新程度如何?【5-1】中国量子产业最新概况

中国量子产业

尽管有大量中国量子公司被报道,但只有大约14家私营企业被认为对量子技术做出了重大贡献,其中包括9家初创企业和5家大型科技公司(参见表1)。领跑的是本源量子和国盾量子等知名初创企业,以及阿里巴巴、百度和腾讯等巨头。这五家公司占据了中国量子市场最大份额。

中国在量子领域的创新程度如何?【5-1】中国量子产业最新概况

中国在量子领域的创新程度如何?【5-1】中国量子产业最新概况

中国大型科技公司最近退出量子研究,标志着国家加大力度加强对中国量子研发的控制。与美国相比,中国私营部门对量子技术的投资相形见绌。中国初创企业资金严重不足,兰德公司2022年报告显示,其资本仅为4400万美元,与美国初创企业可用的12.8亿美元形成鲜明对比。麦肯锡2023年报告发现,私人投资缺口同样巨大,指出了美国对量子初创企业的私人投资总额大约是中国的10倍。美国私人投资者不仅超过了中国,他们还在量子技术投资方面领先于世界,包括超过欧盟私人投资,是其五倍还要多。这种主导地位不仅源于可用资本的规模,还源于坚定致力于承担计算风险以推动创新前进的投资者文化。中国严重的资金缺口使得其初创企业很难投入大量资金进行实质性研究,这与资金充足的美国同行形成鲜明对比,但中国正在将这一弱点转化为优势,将其初创企业重点

放在现有量子技术的商业化并弥补公共资金的缺口(将在后面的政府政策部分介绍)。中国大型科技公司最近退出量子研究,标志着国家加大力度加强对中国量子研发的控制。阿里巴巴和百度都关闭了量子研究部门,将资产转移给与国家有联系的机构。例如,百度将其量子研究设施移交给北京量子信息科学研究院,阿里巴巴将其量子实验室移交给浙江大学。虽然一些分析人士将这些退出归因于经济压力,例如量子研究的高成本和不确定的回报,但更令人信服的解释是政府正在巩固控制,以确保量子研发更好地符合国家战略目标。通过将量子研究集中在国家附属机构内,政府不仅削弱了私营公司的作用,而且还指导了创新进程。

评估中国量子创新

为了评估中国在量子技术方面的进步,我们的重点是了解“什么”和“如何”:中国擅长哪些量子创新以及如何实现这些发展。虽然量子比特数、相干时间和门保真度等指标经常主导有关量子能力的讨论,但鉴于中国数据和方法论的不透明性,这些指标在中国方面并不足以衡量进展。【未完待续】请继续关注下一期。

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