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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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量子競賽點(diǎn)燃戰(zhàn)火 中美博弈開新賽道
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當(dāng)全球目光聚焦于DeepSeek與OpenAI之爭時，一場更深遠(yuǎn)的科技革命已悄然興起。2025年被聯(lián)合國指定為“世界量子科學(xué)技術(shù)年”，量子計(jì)算作為第二次量子革命的核心，正引發(fā)一場新的全球技術(shù)競賽。站在競賽前沿的中美兩國，誰更勝一籌？量子科技博弈將如何重塑全球格局？ 去年12月，美國科技巨頭谷歌宣布，最新量子晶片Willow可在五分鐘內(nèi)完成傳統(tǒng)超級計(jì)算機(jī)需耗時“10的25次方”年的計(jì)算，在科技界引發(fā)轟動。 消息一出，特斯拉創(chuàng)始人馬斯克在社交媒體X上驚嘆“哇哦”，OpenAI首席執(zhí)行官奧爾特曼（Sam Altman）也在X平臺送上“熱烈祝賀”。 除了Willow令人驚嘆的計(jì)算能力，深圳量旋科技（SpinQ）創(chuàng)辦人兼執(zhí)行總裁項(xiàng)金根向《聯(lián)合早報(bào)》指出，谷歌宣布的最大亮點(diǎn)在于一項(xiàng)更為關(guān)鍵的技術(shù)突破——量子糾錯技術(shù)的重大進(jìn)展。 插圖／何漢聰 什么是量子糾錯？ 量子計(jì)算的基本單位是量子比特（qubit），與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)中的比特（bit）有本質(zhì)區(qū)別。 傳統(tǒng)比特只能處于0或1的單一狀態(tài)，而量子比特則能同時處于0和1的疊加狀態(tài)。這讓量子計(jì)算機(jī)在處理復(fù)雜問題時能夠?qū)崿F(xiàn)指數(shù)級的計(jì)算速度優(yōu)勢。此外，量子比特之間存在的“糾纏”現(xiàn)象，也讓量子計(jì)算機(jī)具備超強(qiáng)的并行計(jì)算能力。 簡單來說，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)如同汽車，須要沿著道路逐步加速；而量子計(jì)算機(jī)則像飛機(jī)，可以同時探索多條航線，以極快的速度抵達(dá)目的地。 然而，量子比特容易受環(huán)境噪聲、溫度波動和電磁干擾等因素影響，導(dǎo)致信息丟失或計(jì)算錯誤。量子糾錯是確保量子計(jì)算穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，能檢測并修正計(jì)算過程中的錯誤，提高計(jì)算的可靠和準(zhǔn)確性。 如果沿用飛機(jī)的比喻，量子糾錯相當(dāng)于自動導(dǎo)航系統(tǒng)，能在強(qiáng)烈氣流和突發(fā)干擾中不斷調(diào)整航向，確保精準(zhǔn)、安全地完成任務(wù)。 學(xué)者：量子計(jì)算錯誤率 過去10年顯著降低 長期專注于量子計(jì)算技術(shù)的項(xiàng)金根指出，量子糾錯對實(shí)現(xiàn)大規(guī)模實(shí)用量子計(jì)算至關(guān)重要，而谷歌在這方面的可行性驗(yàn)證，意味著這個目標(biāo)不僅是可能的，而且實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)可能比原先預(yù)期的更快。 量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力取決于量子比特?cái)?shù)量、錯誤率和糾錯能力。降低錯誤率是從實(shí)驗(yàn)級設(shè)備邁向通用量子計(jì)算機(jī)的核心挑戰(zhàn)之一。 新加坡量子科技研究中心主任拉托雷（Jose Ignacio Latorre）教授受訪時指出，量子計(jì)算的錯誤率在過去10年間取得顯著優(yōu)化。 他說，10年前量子計(jì)算的單量子門錯誤率約為10%，隨后逐步降至1%，目前已進(jìn)一步優(yōu)化至0.1%，相當(dāng)于在短短10年里把精度提升100倍。 拉托雷說：“這一進(jìn)展令人振奮，但要實(shí)現(xiàn)真正實(shí)用的大規(guī)模量子計(jì)算，錯誤率仍須進(jìn)一步降低到0.001%�！� 他預(yù)測，隨著全球在量子技術(shù)上的投入不斷加大，這個目標(biāo)在未來五年內(nèi)有望實(shí)現(xiàn)�！澳菍⑹橇孔佑�(jì)算發(fā)展史上的一個重要里程碑�！� 全球數(shù)碼浪潮加速推動算力需求激增，強(qiáng)大算力已成為人工智能（AI）發(fā)展的核心支撐和驅(qū)動力。 有研究顯示，AI模型訓(xùn)練所需的計(jì)算能力正呈指數(shù)級增長，平均每100天翻一番，預(yù)計(jì)未來五年內(nèi)將激增100萬倍以上。 拉托雷指出，量子計(jì)算的突破不僅意味著算力的提升，更有潛力重塑AI、信息安全、金融分析等多個領(lǐng)域的格局。因此，各國紛紛加入競爭，力求率先擁有一臺真正實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。 中美競爭前沿陣地 戰(zhàn)略價值日益凸顯 量子計(jì)算的戰(zhàn)略價值日益凸顯，也讓它成為大國博弈的一個核心領(lǐng)域，并演變?yōu)橹忻栏偁幍那把仃嚨�，技術(shù)競賽與技術(shù)封鎖持續(xù)上演。 為遏制中國在量子計(jì)算領(lǐng)域的發(fā)展，美國過去一年采取一系列措施，包括技術(shù)出口管制、高端人才流動限制，以及施壓盟友減少與中國合作等。 美國拜登政府去年10月敲定一項(xiàng)新規(guī)，旨在禁止美國個人和企業(yè)在中國投資開發(fā)一系列先進(jìn)技術(shù)，包括半導(dǎo)體、量子技術(shù)和AI等重點(diǎn)領(lǐng)域。新規(guī)在今年1月2日生效。 項(xiàng)金根認(rèn)為，新規(guī)雖然讓中國的研發(fā)成本上升，但整體影響有限。他指出，量子產(chǎn)業(yè)仍處于早期發(fā)展階段，市場規(guī)模和產(chǎn)業(yè)鏈尚未完全成熟，制裁反而在一定程度上推動中國企業(yè)加速自主研發(fā)進(jìn)程。 以量子計(jì)算機(jī)的超低溫制冷設(shè)備為例，項(xiàng)金根說，過去這類設(shè)備主要依賴國外供應(yīng)商，而在制裁壓力下，中國企業(yè)抓住市場機(jī)遇，加大研發(fā)投入。 他說：“目前，已有超過10家本土企業(yè)開始生產(chǎn)超低溫制冷設(shè)備，其性能已接近國際水平�！� 但項(xiàng)金根不諱言，美國在量子計(jì)算領(lǐng)域的技術(shù)積累和高端人才密度方面依然領(lǐng)先于中國，至少保持約三年的優(yōu)勢；中國正在加大資源投入，逐步縮小這一差距。 據(jù)美國麥肯錫公司2022年發(fā)布的報(bào)告，中國承諾投入153億美元（206億新元）公共資金用于量子計(jì)算投資，這一數(shù)額是美國政府承諾投入19億美元的八倍。 有分析指出，中國在量子領(lǐng)域的崛起，得益于國家政策的強(qiáng)力支持和創(chuàng)新的發(fā)展模式。在中國，政府主導(dǎo)是推動量子科技發(fā)展的核心動力，而美國則更多依賴私人企業(yè)的投資和市場驅(qū)動。 美國智庫信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會（ITIF）去年9月發(fā)布關(guān)于中國量子創(chuàng)新能力的報(bào)告指出，與美國側(cè)重知識創(chuàng)造不同，中國更注重技術(shù)落地，致力于將創(chuàng)新成果迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品。 此外，中國的量子創(chuàng)新戰(zhàn)略和資金體系高度集中，政府協(xié)調(diào)高校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)協(xié)同發(fā)展，確保資源高效配置。這與美國資金來源分散、推進(jìn)相對緩慢的模式形成了鮮明對比。 項(xiàng)金根認(rèn)為，盡管中美在量子科技的運(yùn)營模式和資金投入方式上存在差異，但兩國的核心目標(biāo)一致，即提升算力，實(shí)現(xiàn)量子計(jì)算的實(shí)用化。 他說，無論是政府主導(dǎo)還是市場驅(qū)動，量子科技的發(fā)展最終都會經(jīng)歷先百花齊放、再優(yōu)勝劣汰的過程；真正的贏家，將取決于誰能率先突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)大規(guī)�？捎玫牧孔佑�(jì)算。 延伸閱讀 財(cái)經(jīng)人語：英偉達(dá)辦“量子日” 量子股全面上漲 中國60余所高校部署方案培養(yǎng)量子計(jì)算人才 量子計(jì)算競爭 影響國安和軍力 量子計(jì)算的競爭涉及破解加密算法的能力，對國家安全有深遠(yuǎn)影響。中美兩國正加速量子技術(shù)研發(fā)，以增強(qiáng)軍事優(yōu)勢、強(qiáng)化安全防護(hù)。 量子計(jì)算在多個領(lǐng)域具有革命性潛力，可在人工智能、藥物研發(fā)和金融建模等領(lǐng)域發(fā)揮作用。其中，最引人注目的應(yīng)用之一，是對加密技術(shù)的顛覆性影響。 加密技術(shù)是現(xiàn)代安全體系的核心基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于軍事通信、金融交易和政府機(jī)密保護(hù)等關(guān)鍵領(lǐng)域。然而，一旦量子計(jì)算機(jī)取得突破，現(xiàn)有系統(tǒng)將面臨被迅速破解的風(fēng)險，對全球信息安全構(gòu)成重大威脅。 因此，量子計(jì)算已被多個國家納入核心安全戰(zhàn)略。中美更是將它列為國家級科技發(fā)展重點(diǎn)，力求在這一前沿領(lǐng)域搶占先機(jī)。 美國早在2002年已將量子信息科學(xué)確立為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，并在2018年通過《國家量子倡議法案》，加速量子技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 中國則在“十三五”（2016年至2020年）規(guī)劃期間提出發(fā)展量子計(jì)算、量子通信的戰(zhàn)略目標(biāo)，并在 “十四五”（2021年至2025年）規(guī)劃中正式將量子科技列為前沿重點(diǎn)領(lǐng)域。 不僅關(guān)乎技術(shù)突破 更涉及地緣政治主導(dǎo)權(quán) 新加坡量子科技研究中心主任拉托雷教授受訪時分析，軍事應(yīng)用是中美大規(guī)模投資量子技術(shù)的核心動力，這方面的突破將為網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)和情報(bào)收集提供前所未有的優(yōu)勢。 他指出，中美在量子密碼學(xué)上的巨額投入，充分體現(xiàn)它在國家安全戰(zhàn)略中的核心地位。量子密碼學(xué)的研發(fā)旨在構(gòu)建能夠抵御量子解密攻擊的安全通信系統(tǒng)，提升全球信息安全防護(hù)能力。 拉托雷說：“中美在量子的競爭不僅關(guān)乎技術(shù)突破，更涉及地緣政治主導(dǎo)權(quán)。最新掌握量子計(jì)算技術(shù)的國家，將在國防、網(wǎng)絡(luò)安全等方面占據(jù)戰(zhàn)略優(yōu)勢，型塑未來國際格局�！� 新加坡國立大學(xué)李光耀公共政策學(xué)院副教授顧清揚(yáng)受訪時也指出，與過去大國間以熱戰(zhàn)為主的競爭形式不同，當(dāng)今中美之間的博弈已轉(zhuǎn)向科技與經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。量子計(jì)算因巨大的戰(zhàn)略價值和國家實(shí)力提升潛力，自然成為兩國競爭的核心焦點(diǎn)。 顧清揚(yáng)認(rèn)為，這種競爭在一定程度上能推動技術(shù)進(jìn)步，類似于歷史上的太空和衛(wèi)星競賽，對全球科技創(chuàng)新具有積極意義。 但他強(qiáng)調(diào)，量子技術(shù)的突破還面臨諸多技術(shù)瓶頸和挑戰(zhàn)，這一領(lǐng)域的進(jìn)步需要全球范圍內(nèi)的合作與協(xié)同創(chuàng)新。 顧清揚(yáng)說，如果中美以對抗性競爭而非合作的方式推動量子技術(shù)發(fā)展，將不利于全球科技交流，延緩關(guān)鍵技術(shù)的突破�！叭绾卧诟偁幹袑で蠛献鳎瑢⑹俏磥砹孔蛹夹g(shù)發(fā)展的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。” 拉托雷擔(dān)憂，隨著中美持續(xù)加大對量子研究的投入，量子技術(shù)的軍事化應(yīng)用可能引發(fā)新一輪軍備競賽。 但從長遠(yuǎn)來看，拉托雷則較為樂觀。他說，許多關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)最初都源于軍事或國家安全需求，但隨著技術(shù)不斷成熟與普及，它們逐漸向民用領(lǐng)域擴(kuò)展，最終惠及全球社會。 拉托雷舉例，互聯(lián)網(wǎng)最初用于軍事通信，但后來發(fā)展為全球信息網(wǎng)絡(luò)；衛(wèi)星技術(shù)最初用于軍事偵察和導(dǎo)航，后來廣泛應(yīng)用于民用通信、氣象預(yù)測和全球定位系統(tǒng)。 他推測，隨著技術(shù)的突破與普及，中美可能轉(zhuǎn)向解決全球性挑戰(zhàn)，例如氣候變化、醫(yī)療保健和數(shù)據(jù)隱私等問題。 但他強(qiáng)調(diào)，這種合作的前提是兩國在量子的研究均達(dá)到關(guān)鍵技術(shù)水平，量子計(jì)算的安全性得到充分驗(yàn)證；從目前來看，這一目標(biāo)仍相距甚遠(yuǎn)。 量子鴻溝加劇全球經(jīng)濟(jì)不平等 量子計(jì)算競賽的加速推進(jìn)，可能進(jìn)一步擴(kuò)大“量子鴻溝”（quantum divide），加劇全球經(jīng)濟(jì)不平等。 量子計(jì)算的研發(fā)需要巨額資金投入、頂尖科研人才和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。許多發(fā)展中國家由于資源有限、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，難以跨越這一高門檻。 根據(jù)世界經(jīng)濟(jì)論壇統(tǒng)計(jì)，截至2021年，全球僅有17個國家制定支持量子技術(shù)研發(fā)的國家級倡議或戰(zhàn)略。 新加坡量子科技研究中心主任拉托雷教授受訪時指出，較發(fā)達(dá)國家不僅在量子計(jì)算、通信等領(lǐng)域取得領(lǐng)先地位，還正在逐步確立對新興量子經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)權(quán)；難以獲取這些關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展中國家，在未來的經(jīng)濟(jì)競爭力和技術(shù)主權(quán)上難免被進(jìn)一步邊緣化。 他說：“如果這一趨勢持續(xù)，發(fā)展中國家在科技競爭中的劣勢將愈發(fā)明顯，影響全球的均衡發(fā)展。” 學(xué)者：量子計(jì)算被當(dāng)籌碼 或造成全球技術(shù)陣營再分裂 李光耀公共政策學(xué)院副教授顧清揚(yáng)受訪時指出，量子計(jì)算的發(fā)展涉及多種技術(shù)路線，若各國選擇不同路徑且缺乏合作，全球可能形成由中美主導(dǎo)的兩個相互競爭的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)。 他說：“這可能導(dǎo)致技術(shù)體系不兼容，增加互聯(lián)互通成本，尤其對發(fā)展中國家不利。此外，這一分裂還可能深刻影響全球技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展乃至地緣政治格局�！� 顧清揚(yáng)指出，中美可能把量子技術(shù)當(dāng)作拉攏盟友的籌碼，形成類似晶片產(chǎn)業(yè)的陣營對抗。他說：“如果量子計(jì)算走上這條路，全球技術(shù)陣營可能進(jìn)一步分裂，地緣政治博弈也會更激烈�！� 盡管小國在資源和技術(shù)基礎(chǔ)上難以與大國全面競爭，但量子科技的戰(zhàn)略價值使其仍須在這一領(lǐng)域進(jìn)行前瞻性布局。 拉托雷介紹，新加坡采取的是多元化策略，同時探索離子阱、超導(dǎo)、中性原子、光量子計(jì)算技術(shù)路徑，以降低技術(shù)風(fēng)險，提高創(chuàng)新潛力。 他也說，新加坡通過靈活的外交政策，避免卷入大國地緣政治競爭，這讓新加坡與中美等量子技術(shù)領(lǐng)先國家保持合作關(guān)系，以獲取技術(shù)支持和資源共享。 量子科技研究中心也設(shè)立了獎學(xué)金項(xiàng)目，面向新加坡及全球招收學(xué)生，希望通過國際合作，讓發(fā)展中國家的學(xué)生有機(jī)會學(xué)習(xí)前沿量子科技，并將所學(xué)知識帶回本國，推動本土技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。 拉托雷說，這一舉措是縮小“量子鴻溝”的努力之一，但要真正見效仍需多年時間。 下周（16日）財(cái)經(jīng)專欄《悉看大勢》： 量子計(jì)算如何震動商界 |
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