日前，我國提出加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀和系統(tǒng)布局，加快培育量子計算相關的技術和產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。無獨有偶，2020年以來美國也不斷加碼量子信息技術，提出打造全球首個“量子互聯(lián)網(wǎng)”的戰(zhàn)略構想。在不斷加快的人工智能與量子競爭中，我國一方面應保持良好的戰(zhàn)略定力，另一方面應加強趨勢研判，盡早做出應對。

10月16日，中共中央政治局就量子科技研究和應用前景舉行第二十四次集體學習。中共中央總書記習近平在主持學習時強調，要充分認識推動量子科技發(fā)展的重要性和緊迫性，加強量子科技發(fā)展戰(zhàn)略謀和系統(tǒng)布局。量子科技發(fā)展具有重大科學意義和戰(zhàn)略價值，是一項對傳統(tǒng)技術體系產(chǎn)生沖擊、進行重構的重大顛覆性技術創(chuàng)新，將引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革方向。

實際上，在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革之際，近年來，量子科技已經(jīng)成為了繼人工智能之后，各國競相角逐的又一關鍵性前沿科技領域。尤其是進入2020年以來，美國不斷加快推進量子計劃，促進量子計算與人工智能耦合式發(fā)展，開啟搶占未來發(fā)展高地的新十年。隨著量子科技得到國家的高度重視，我國需要加快培育量子通信等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，搶占量子科技國際競爭制高點，構筑發(fā)展新優(yōu)勢。美國在量子領域的戰(zhàn)略布局和規(guī)劃，或許能夠給我國提供一定的有益借鑒。

美國持續(xù)加碼人工智能和量子技術

在眾多前沿科技中，特朗普政府對人工智能和量子計算青睞有加。2019年是美國人工智能政策里程碑式的一年。在“美國AI戰(zhàn)略”的指導下，美國聯(lián)邦政府為確保美國在AI研發(fā)以及相關領域的領先優(yōu)勢，優(yōu)先考慮人工智能的開發(fā)與部署，在研發(fā)投入、相關資源優(yōu)化、技術監(jiān)管、人才儲備、國際合作等方面施以新策，取得了顯著的成果。2019年也是美國量子互聯(lián)網(wǎng)的研究和實踐取得重大進展的一年，自《量子計劃法案》頒布后，美國在量子互聯(lián)網(wǎng)上的投資與日俱增，量子技術漸入現(xiàn)實。

2020年2月，美國白宮向美國國會提交了2021年聯(lián)邦政府預算報告草案，在聯(lián)邦研發(fā)預算整體增幅不大的情況下，特朗普建議削減其他關鍵領域的聯(lián)邦研究經(jīng)費，大幅度增加各部門在人工智能和量子信息科學方面的投資。[1]這是美國為維持全球領先地位，在人工智能和量子信息科技上的又一次加碼。今后，美國在人工智能與量子科學上的動作將會更加頻繁，旨在進一步夯實美國在人工智能與量子計算領域的全球領先優(yōu)勢。

美國啟動十年量子計劃，多舉措搶占量子高地

量子科技被公認為是具有戰(zhàn)略意義的顛覆性前沿技術，隨著量子科技的發(fā)展，我們可能迎來關鍵性的技術突破、規(guī)?；纳虡I(yè)應用甚至是由量子計算主導的新一輪科技革命。2019年多家科技公司在量子計算的研發(fā)與商業(yè)化應用上加速布局：谷歌表示其54量子位的Sycamore處理器能夠在200秒內完成計算，自稱已經(jīng)取得“量子霸權”；IBM宣布將在五年內將量子計算機商業(yè)化；Airbus開展了航空領域的量子計算驅動解決方案競賽。

可以說，美國對量子互聯(lián)網(wǎng)的希冀不亞于此前的經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)，甚至認為現(xiàn)階段的量子信息科學的發(fā)展類似于“經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)的前夜”。美國國會在2018年底通過《國家量子計劃法案》（National QuantumInitiative Act），提出建立國家量子計劃的管理和執(zhí)行機構，并制定了為期十年的國家量子行動計劃，這意味著美國已經(jīng)正式加入全球量子競爭。

第一，持續(xù)加大研發(fā)投入，搶占核心關鍵技術。2021預算案為包括量子互聯(lián)網(wǎng)在內的量子信息科學提供了大量資助，對量子信息科學（QIS）的投資相比2020財年將增加50％。美國能源部負責科學事務的副部長達巴爾在接受《紐約時報》采訪時表示: “在過去三年里，我們投入量子信息科學的資金增加了大約五倍?！倍鶕?jù)《國家量子計劃法案》，未來十年內美國還將在量子技術上投入超過12億美元。

第二，積極推進量子聯(lián)盟，構成產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。繼2018年芝加哥量子聯(lián)盟（Chicago Quantum Alliance）以后，美國政府仍在積極聯(lián)合學術界、產(chǎn)業(yè)界共同組建量子聯(lián)盟，并分別于2019年12月和2020年1月結成了兩個新聯(lián)盟——量子信息邊緣（QuantumInformation Edge）和馬里蘭量子聯(lián)盟（Maryland Quantum Alliance），加強技術交流，共同確定量子信息科學未來發(fā)展中的關鍵問題和重大挑戰(zhàn)，簡化技術轉化流程。一個包含“政府、學術界、產(chǎn)業(yè)界”在內的量子信息科學生態(tài)體系正在形成。

第三，啟動開發(fā)“世界首個量子互聯(lián)網(wǎng)”計劃，助推量子計算應用。1969 年國防部高級研究計劃局（DARPA）演示了首個計算機網(wǎng)絡 ARPANET，推動了早期互聯(lián)網(wǎng)的誕生。而現(xiàn)在，美國對量子互聯(lián)網(wǎng)的前景保有同樣的信心。為了維持在量子信息科學上的領先優(yōu)勢，2020年2月美國量子協(xié)調辦公室發(fā)布《美國量子網(wǎng)絡戰(zhàn)略構想》（簡稱《構想》），明確提出美國將開辟“世界首個量子互聯(lián)網(wǎng)”。根據(jù)該份文件，美國計劃未來5年內實現(xiàn)量子網(wǎng)絡基礎科學和關鍵技術的突破和改進，20年內利用量子安全、傳感和計算模式等來實現(xiàn)傳統(tǒng)技術無法實現(xiàn)的新功能?！稑嬒搿方ㄗh圍繞兩個目標，重點在6個領域開展研究，包括短期內建立量子互聯(lián)網(wǎng)所需的具體研究和工程進展，以及從當今有限的局域網(wǎng)實驗轉向可行的、安全的量子互聯(lián)網(wǎng)所需的技術。

整體而言，美國在AI以及量子領域的政策大都延續(xù)了AI戰(zhàn)略以及量子計劃法案的框架和要求，是兩領域戰(zhàn)略的進一步細化和落實。“不是自上而下的政府主導，而是打造一個涵蓋聯(lián)邦機構、學術機構、社區(qū)、私營部門的創(chuàng)新者和公益組織的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)”，美國白宮發(fā)布的《美國人工智能倡議首年年度報告》認為這是美國維持優(yōu)勢地位的關鍵。

美國量子戰(zhàn)略與AI戰(zhàn)略發(fā)展趨勢

“漸進主義不能確保美國的領導地位”。[2]作為全球創(chuàng)新中心，美國始終在具有變革性的科技領域具有優(yōu)勢地位，積累了諸多發(fā)展經(jīng)驗。同時，為了維持這一領先地位，從外交遏制到軍事干預，從科學合作到技術競爭，美國的科技政策也往往會對其他國家產(chǎn)生影響[3]，需要做好研判和應對。就量子戰(zhàn)略和AI而言，未來美國將繼續(xù)聚焦以下層面。

一是資金、人才等發(fā)展要素上的投入力度將進一步加大。美國不少政客和民間學者認為，美國在AI與量子計算上的投入并不具備明顯優(yōu)勢，已經(jīng)不足以和競爭對手拉開差距。除了政府財政，美國將考慮從其他方面增加資金，比如建立與人工智能、量子計算等相關的基金會。而在人才儲備的問題上，中美擔憂面各有不同：美國對其研究環(huán)境以及就業(yè)吸引力充滿信心，但是擔心由于貿易戰(zhàn)時期的簽證收緊等政策導致短暫的人才流失；而中國則較為受困于沒有足夠的激勵機制和良好的研究環(huán)境導致人才外流。長期來看，兩國都制定了AI人才培養(yǎng)計劃，準備培養(yǎng)更多的本土研究人員。而在最近的幾年里，為了緩解AI人才短缺，各國之間的人才資源爭奪將會更加激烈。

二是量子信息科學將迎來密集政策期，加快形成人工智能與量子技術的優(yōu)勢互補。在傳統(tǒng)計算機計算能力有限的情況下，量子計算能進一步提高AI的數(shù)據(jù)分析和處理能力，同時，量子計算的關鍵突破也需要人工智能的參與。[4]量子技術與人工智能的結合，主要體現(xiàn)在量子賦能的人工智能、量子機器學習/量子模擬、量子啟發(fā)式機器學習、智能控制量子硬件等方面。目前部分AI已經(jīng)進入到應用層，而量子計算尚處于早期。在美國推出量子互聯(lián)網(wǎng)計劃之前，歐盟、日本、俄羅斯、中國等國家已經(jīng)在積極布局，此次美國的量子戰(zhàn)略直指要開發(fā)世界上“首個量子互聯(lián)網(wǎng)”，其目標之緊迫必將迎來一段密集的政策期。

三是美國將在數(shù)據(jù)層面尋求與盟友更深度的合作，數(shù)據(jù)資源競爭加劇。美國認為，中國有足夠龐大的市場需求和數(shù)據(jù)支撐，這是其AI競爭特有的優(yōu)勢。為積累更多數(shù)據(jù)資源，美國將積極與其他國家達成合作。從技術競賽到商業(yè)對壘，數(shù)據(jù)資源的爭奪將會是全方面的、多主體的。

四是人工智能、量子計算等前沿科技領域的國際話語權的爭奪更加激烈。美國是面向全球制定AI使用規(guī)范和技術標準。通過與有著共同利益和相同價值觀的國家合作，推廣美國的監(jiān)管規(guī)范和技術標準，擴大影響力，進而向其他地區(qū)施壓，是美國輸出本國價值規(guī)則的常用路徑。美國白宮10月15日發(fā)布的《關于關鍵和新興技術的國家戰(zhàn)略》就包括了量子信息技術，而且強調“引導全球技術發(fā)展的規(guī)范、標準和治理模式，使其反映民主價值觀和利益”。

對我國的啟示

第一，給予AI、量子信息技術等基礎研究以更多資金、政策支持。美國長期在基礎研究領域占據(jù)優(yōu)勢地位，并借此吸引了較多優(yōu)秀人才和資本，在算法、芯片等基礎層面有很強的技術優(yōu)勢，這與美國政府的資金支持密不可分。近年來，我國在人工智能與量子計算的理論研究和基礎技術研究上的影響力正在逐步增強，科技貢獻率逐漸提高。高水平的研究能力是核心競爭力，只有補齊基礎技術短板，在應用層面才具有自主性。未來應向基礎研究領域注入更多的資金加以扶持。

第二，加強量子技術領域的產(chǎn)學研合作，推動量子通信、量子網(wǎng)絡等產(chǎn)業(yè)化應用。目前量子技術的應用前景尚不完全清晰，從“實驗室”走向“產(chǎn)業(yè)鏈”還需要較長時間。建議推動量子技術領域的產(chǎn)學研合作，將研究機構與產(chǎn)業(yè)界聯(lián)系起來，促進技術、人才、產(chǎn)品、市場等要素的有效溝通，技術突破與產(chǎn)業(yè)化并行。更進一步而言，美國已經(jīng)將量子互聯(lián)網(wǎng)作為經(jīng)典互聯(lián)網(wǎng)之后又一戰(zhàn)略性領域，從量子法案到量子互聯(lián)網(wǎng)，不斷推進戰(zhàn)略和政策布局。我們需要在量子網(wǎng)絡等產(chǎn)業(yè)化應用方面提早謀劃和布局。

第三，積極參與量子、AI等前沿科技領域的國際治理。這些顛覆性的技術對人類社會的影響必然是深遠的，目前美歐等十分強調人工智能、量子計算等前沿科技的治理與倫理，從提出原則、構建同盟、制定標準等角度積極推進。在這樣的背景下，我們也需要積極參與國際治理。一是應密切關注國際動向，對于國際社會可能開展的合作或倡議保持關注，避免游離于任何可能性之外；二是將技術標準、技術監(jiān)管、科技倫理等領域的中國方案積極向世界推廣，主動加強國家層面、企業(yè)層面的國際合作，尋求AI和量子技術發(fā)展的最大共識。

注釋：

[1]參見https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2020/02/budget_fy21.pdf

[2]參見https://drive.google.com/file/d/1jg9YlNagGI_0rid-HXY-fvJOAejlFIiy/view

[3]參見Navigating the Maze: How Science andTechnology Policies Shape America and the World

[4]參見https://www.qtumist.com/post/10372