中國民族復興夢,仰賴量子科學

作者 | 發布日期 2018 年 09 月 28 日 10:56 | 分類 中國觀察 , 尖端科技 follow us in feedly

中國國家主席習近平誓言要在 2035 年讓中國成為全球創新領導者,中國經過幾十年對外國技術的依賴,未來不僅要趕上西方技術發展,而且還希望透過國家戰略來超越西方,而中國量子科學的發展軌跡,利用量子力學原理創造顛覆性的,也許是變革性的技術,將成為習近平民族復興雄心壯志的關鍵考驗。



據美國學術期刊《外交》報導指出,北京正在努力透過大規模的國家指導投資,成為量子技術的世界領導者,這些投資在未來幾年可能達到數百億美元。根據 2016 年推出的第 13 個 5 年計畫,中國推出量子通訊和計算的大型項目,希望在 2030 年實現重大突破,包括擴大中國的國家量子通訊基礎設施,通用量子電腦原型,以及實用量子模擬器的構造。中國還在建設量子資訊科學國家實驗室,初始資金超過 10 億美元,可能成為未來研究和開發的重點。

類似的國家引導投資項目近年來取得不同成果,如在高超音速武器發展方面取得一些成功,但半導體的進展有限。儘管如此,中國仍然願意對顛覆性技術下大賭注,如果成功,中國對量子科學領導力的追求可能可以改變中美之間的力量平衡。

北京對量子技術的投資已經開始產生結果,2016 年中國發射世界上第一顆量子衛星,此後一直用於中國和歐洲之間的量子加密視訊通話。中國目前正在完成和擴大國家量子通訊基礎設施,加強資訊安全。中國科學家在量子纏結方面創造新的世界紀錄,這是量子計算進步的關鍵基準。而中國的科技巨頭,阿里巴巴和百度等公司也在量子計畫上投入巨資。值得注意的是,阿里巴巴透過基於 11-Qubit 量子處理器的雲平台推出量子計算服務。

中國軍方和國防工業也對量子技術產生濃厚興趣。例如,中國人民解放軍希望利用量子雷達和感測技術的進步來抵銷美國軍方在隱形技術方面的優勢。中國人民解放軍海軍正在尋求為潛艇開發一種量子羅盤,能夠在沒有北斗衛星導航系統的幫助下進行導航。

量子密碼學可以使中國在確保軍事通訊方面具有優勢。儘管中國的研究狀況可能不透明,但仍有初步的進展指標,包括成功製作量子雷達原型的報告,如果這些努力取得成功,中國可以在這個軍事技術領域超越美國。

然而,現在說中國是否會贏得推動量子計算的競賽還為時尚早,量子計算的未來發展需要多年的持續承諾和投資。雖然美國一直處於量子科學的前沿,但美國的創新生態系統面臨著一些障礙,如投資不足、技術勞工短缺等問題。

中國做為量子科學的一個重要競爭者的崛起,突顯美國需要採取措施來保持其競爭力。最近美國眾議院通過國家量子倡議法案,發布新的量子資訊科學國家戰略概述,國家科學基金會和能源部也宣布進一步資助量子研究。

繼 20 世紀初量子理論出現後,現在正在目睹從理論發展至變革性技術的第二次量子革命,據英特爾技術專家表示,量子可能是未來 100 年的計算技術,就像太空競賽,在一代人中只會出現一次。現在英特爾、Google 和 IBM 是幾家正在開發量子技術的美國公司,但中國的投資在全球脫穎而出。中國和美國顯然在量子科學上具有占主導地位的雄心,未來在大國競爭中,AI 和量子計算將是經濟和軍事競爭中的勝出關鍵。

(首圖來源:Flickr/BipHoo Company CC BY 2.0)