【文/觀察者網(wǎng) 劉程輝】量子計算是大國科技競爭的焦點之一。隨著中國在該領(lǐng)域不斷取得突破，微軟總裁布拉德·史密斯（Brad Smith）4月28日撰文稱，美國在量子計算機(jī)研發(fā)競賽中絕不能落后于中國。他建議美國政府?dāng)U大量子人才培養(yǎng)通道，為這類人才加快移民審批程序，并通過政府采購建立覆蓋量子計算關(guān)鍵部件的美國本土供應(yīng)鏈。

據(jù)美國消費者新聞與商業(yè)頻道（CNBC）報道，史密斯在文章中強(qiáng)調(diào)，美國總統(tǒng)特朗普及其政府需要將量子研究的資金投入列為優(yōu)先事項，否則中國可能會超越美國，危及美國的經(jīng)濟(jì)競爭力和安全。

“雖然大多數(shù)人認(rèn)為美國仍處于領(lǐng)先地位，但我們不能排除出現(xiàn)戰(zhàn)略意外的可能性，也不能排除中國可能已經(jīng)與美國不相上下的可能性?！?

“簡而言之，美國絕不能落后，更輸不起整場競爭。”史密斯寫道。

他呼吁特朗普政府增加對量子研究的資金投入，更新《國家量子計劃法案》，并擴(kuò)大美國國防高級研究計劃局（DARPA）的量子計算機(jī)測試項目。

他還建議白宮擴(kuò)大量子研究所需的數(shù)理人才培養(yǎng)通道，為擁有量子技能的博士加快移民審批，并通過政府采購建立覆蓋量子計算關(guān)鍵部件的美國本土供應(yīng)鏈。

CNBC認(rèn)為，微軟此番表態(tài)折射出量子計算研究正成為科技巨頭和投資者追逐的新熱點，這個領(lǐng)域被認(rèn)為可能復(fù)制人工智能引發(fā)的技術(shù)熱潮。

雖然微軟未具體說明中國在量子技術(shù)上取得領(lǐng)先將如何危及美國國家安全，但美國國家安全局（NSA）研究主管吉爾·埃雷拉（Gil Herrera）去年曾警告，一旦中國或其他競爭對手率先研發(fā)出可行的量子計算機(jī)，美國將面臨嚴(yán)重后果。

第六屆上海進(jìn)博會上，參觀者在中國館觀看可編程量子計算機(jī)系統(tǒng)——“祖沖之號”模型。 IC Photo

根據(jù)埃雷拉的說法，量子計算機(jī)可能破解銀行交易加密系統(tǒng)，甚至解密以亂碼形式公開的核武器系統(tǒng)機(jī)密數(shù)據(jù)。

去年9月，美國政府宣布對量子計算、半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)技術(shù)實施控制，強(qiáng)化出口管制。美媒稱，此舉目標(biāo)是與盟友攜手阻止中國等競爭對手國家的技術(shù)發(fā)展。

外交部發(fā)言人毛寧當(dāng)時回應(yīng)表示，中方一貫反對美國將經(jīng)貿(mào)科技問題政治化、武器化。我們認(rèn)為，對正常的技術(shù)合作和經(jīng)貿(mào)往來人為地設(shè)置障礙，違反市場經(jīng)濟(jì)原則，擾亂全球產(chǎn)供鏈穩(wěn)定，不符合任何一方的利益。

技術(shù)研發(fā)方面，微軟今年2月發(fā)布了最新量子芯片“馬約拉納”（Majorana），聲稱該芯片基于一種全新物質(zhì)形態(tài)研制而成。去年，谷歌也推出了新型量子設(shè)備“威洛”（Willow），聲稱這是一個“里程碑”式的新設(shè)備，因為它能夠糾正錯誤，并在五分鐘內(nèi)解決一個傳統(tǒng)計算機(jī)需要花費比宇宙年齡還長的時間才能解決的數(shù)學(xué)問題。

量子計算機(jī)與傳統(tǒng)計算機(jī)的根本區(qū)別在于運算單元：傳統(tǒng)計算機(jī)利用0和1的二進(jìn)制位進(jìn)行運算，而量子計算機(jī)是基于量子力學(xué)的原理實現(xiàn)的，它利用量子比特來表示信息，并使用量子糾纏等技術(shù)實現(xiàn)復(fù)雜的量子算法。

由于量子比特可以同時處于多種狀態(tài)，這讓量子計算機(jī)能夠比傳統(tǒng)計算機(jī)存儲和處理更多的信息，在解決具備無限可能性的復(fù)雜問題（如化學(xué)反應(yīng)模擬、物流路徑優(yōu)化等）方面具有獨特潛力。

不過，目前量子計算技術(shù)距離真正實用化仍有很長的路要走。許多業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，量子計算的廣泛商業(yè)應(yīng)用可能還需要幾十年的持續(xù)發(fā)展。

微軟的“馬約拉納”芯片目前擁有8個量子比特，但該公司表示，其目標(biāo)是開發(fā)出至少擁有100萬個量子比特的商用芯片。不過在此之前，微軟首先需要打造出配備數(shù)百量級量子比特的設(shè)備，以評估其可靠性和可用性。

中國在相關(guān)領(lǐng)域也在不斷取得突破。香港英文媒體《南華早報》注意到，今年2月，北京大學(xué)物理學(xué)院現(xiàn)代光學(xué)研究所王劍威教授和龔旗煌教授課題組與山西大學(xué)蘇曉龍教授課題組合作，在《自然》上發(fā)表突破性研究成果——中國科研團(tuán)隊成功實現(xiàn)全球首例基于集成光量子芯片的“連續(xù)變量”量子糾纏簇態(tài)。相關(guān)專家表示，該成果填補了采用連續(xù)變量編碼方式的光量子芯片關(guān)鍵技術(shù)空白，也為光量子芯片的大規(guī)模擴(kuò)展及其在量子計算、量子網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ)。

《南華早報》指出，中方研究利用光來生成和控制一個相互連接的量子態(tài)網(wǎng)絡(luò)，這表明在微小芯片上構(gòu)建量子網(wǎng)絡(luò)的潛力——這是邁向基于量子技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵一步，在這種互聯(lián)網(wǎng)中，信息可以安全、高效地共享。

“這是我國科學(xué)家在集成光量子芯片技術(shù)領(lǐng)域取得的新突破。”龔旗煌表示，這一原創(chuàng)成果為大規(guī)模量子糾纏態(tài)的制備與操控提供了全新的技術(shù)路徑，對推動量子計算、量子網(wǎng)絡(luò)和量子模擬等領(lǐng)域的實用化發(fā)展具有重要意義。

觀察者網(wǎng)《好評》欄目此前就指出，量子計算已成為全球科技競爭的戰(zhàn)略高地，在關(guān)鍵設(shè)備的禁運和技術(shù)的重重封鎖下，中國科研工作者們還是以驚人的速度追趕并縮小了與國際先進(jìn)水平間的差距，并在一些重要領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了自主化突破。

但不可否認(rèn)的是，差距依然存在，我們須保持清醒的認(rèn)識和緊迫感。量子計算不僅將重塑全球信息技術(shù)的基礎(chǔ)架構(gòu)，也將對世界經(jīng)濟(jì)、國家安全戰(zhàn)略乃至人類社會的未來產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。世界正在為迎接一個超大算力的量子時代做準(zhǔn)備，當(dāng)技術(shù)壁壘的高墻難以撼動，我們能做的就是扎下根來。

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