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光子盒:2022全球量子信息科技政策报告(45页).pdf

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光子盒:2022全球量子信息科技政策报告(45页).pdf

1、Global Quantum Information Technology Policy 20221全球量子信息科技政策全球量子信息科技政策Global Quantum Information Technology Policy20222022 年年 7 7 月月随着美国、欧盟等国家与地区纷纷将量子科技发展纳入到国家战略规划里面,并逐步加大对量子技术资金投入,量子信息科技的全球竞争已经加快了步伐。在量子时代,产业政策引导技术方向。作为量子博弈中非常重要的方面,全球各国的量子信息科技政策正竞相迸发。以欧洲、美国、日本等为代表的世界主要国家和地区相继启动了量子科技发展计划,加大量子科技发展的经济投

2、入。各国立足于本国实际,出台了一系列多样的量子科技创新发展政策。本报告聚焦全球最新量子信息科技政策,分析主要政策类型、政策目标、技术领域以及为推动量子技术发展所采用的主要措施。本报告意于在量子信息快速变化阶段为读者提供全球政策格局的快照,并为读者提供影响量子领域发展的潜在措施的参考,并不是为了评估各国产业政策孰优孰劣,也不是在现阶段试图在政策方面与各自国家量子技术发展现状之间建立因果关系。全球量子信息科技政策 2022I20202020-2022-2022 年是全球对量子技术年是全球对量子技术关注度爆发的高峰期关注度爆发的高峰期2020-2022 年越来越多的国家/地区为推动量子技术发展出台相

3、关政策法案,采取一系列措施实现量子技术发展目标。各国政策类型并不完全一致各国政策类型并不完全一致,但但主要政策类型包括三类主要政策类型包括三类通过发布统一的量子战略或倡议,提升量子科技战略高度;为量子技术研发提供资金,支持量子科技投入;通过国家间政府层面的战略合作,参与量子技术研发。各国力图实现的量子政策目标各国力图实现的量子政策目标具有多向性具有多向性一部分国家主要目标是推动量子技术研究,一部分国家政策目标更偏向于发展量子科技人才,还有一部分国家则更注重量子产业生态的建立和技术商业化、产业化的实现。为了实现政策目标为了实现政策目标,各国采取的各国采取的措施也不尽相同措施也不尽相同总体上可分为

4、三类:建立卓越中心或创新中心,集聚科研力量;有针对性地征集量子提案或竞赛,激发量子研究活力;资金支持具有战略意义的量子项目,为项目提供持续投入保障;为初创企业提供风险投资,培育更多量子企业。Global Quantum Information Technology Policy 2022II目录一、一、主要政策主要政策类型类型.1 1(一)发布统一的国家战略或倡议.1(二)为量子技术研发提供政策资金支持.3(三)通过国际合作参与量子技术研发.3二、二、主要政策目标主要政策目标.6 6(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究.6(二)发展量子科技人才,增加人才储备.6(三)促进量子技术产业化

5、,构建量子生态.7三、三、主要政策及措施主要政策及措施.1010(一)建立卓越中心或创新中心.10(二)有针对性地征集量子提案或竞赛.12(三)为具有国家意义的重要项目提供直接资金.12(四)为初创企业提供政府投资或风险投资.14四、四、主要政策领域主要政策领域.1717五、五、展望与挑战展望与挑战.2020(一)展望.201、以举国之力发展量子技术,制定统一的量子国家战略.202、量子科技政策创新与产业发展齐头并进.213、多项政策措施共同发力促进量子科技发展与技术转化.214、量子技术、人才与产业政策目标相辅相成,三者协同发展是未来趋势.215、加强技术合作是各国政策的重要方向.22(二)

6、挑战.221、全球量子科技政策中的科技伦理意识与道德框架尚未构建.222、全球量子科技政策缺乏对竞争秩序和产业规范的关注.22附录附录 1 1 全球主要国家全球主要国家/地区的量子产业政策地区的量子产业政策.2424附录附录 2 2 -2022 年全球主要国家年全球主要国家/地区量子投入地区量子投入.2929附录附录 3 3 全球主要国家全球主要国家/地区为促进量子技术发展采取的主要措施地区为促进量子技术发展采取的主要措施.3333声声 明明.3838关于我们关于我们.错误!未定义书签。错误!未定义书签。全球量子信息科技政策2022III表目录表 1 已制定和正在制定

7、统一的国家量子战略的国家/地区.1表 2 通过国际合作发展量子技术的国家/地区.4表 3 欧盟“量子技术旗舰计划”已启动的计划.8表 4 2019-2022 年美国国家科学基金会建立的量子研究中心.11表 5 美国能源部现有的量子信息科学(QIS)研究中心.11表 6 全球主要国家/地区直接资助重大量子项目的代表性实例.13表 7 全球各国/地区为促进量子技术发展所采取的主要措施.14图目录图 1 采取不同类型措施支持量子科技发展的国家/地区数量统计.15全球量子信息科技政策 20221从全球范围看,各个国家/地区为抢占量子先机制定的政策可分为三类:发布统一的量子国家战略、提供政策资金支持和参

8、与国际合作。(一)发布统一的国家战略或倡议(一)发布统一的国家战略或倡议截至 2022 年 6 月,美国、英国、中国、法国、德国、俄罗斯等 17 个国家/地区发布了统一的国家量子科技计划或法案以支持本国量子科技发展。澳大利亚、加拿大、南非和泰国 4 个国家/地区正在制定国家量子战略。英国是较早发布国家层面的量子政策的国家,从 2013 年开始实施英国国家量子技术计划(NQTP),希望能抢占未来量子技术全球市场的先机,2015 年,发布了量子技术国家战略英国的一个新时代1和英国量子技术路线图2,将量子技术提升至影响国家创新力和国际竞争力的重要战略地位,并通过顶层设计引导未来二十年的量子技术研发与

9、应用。美国虽不是首个将量子纳入国家战略的国家,却是目前唯一为量子科技立法的国家3。中国将量子科技提升至国家战略目标时间较晚,但在多个国家政策文件中,都明确量子技术的重要性,并将量子发展纳入“十三五”科技规划和“十四五”数字经济发展规划。最近几年越来越多的国家或地区将量子技术纳入到国家战略之中,量子科技越来越受到各国政府的重视。表 1 已制定和正在制定统一的国家量子战略的国家/地区已制定统一的国家已制定统一的国家/地区地区量子战略量子战略国家国家/地区地区发布时间发布时间统一的国家统一的国家/地区量子战略地区量子战略1https:/www.gov.uk/government/news/quant

10、um-technologies-a-new-era-for-the-uk2https:/www.ifm.eng.cam.ac.uk/news/quantum-technologies-roadmap/3https:/www.quantum.gov主要政策主要政策类型类型Global Quantum Information Technology Policy 20222美国2018.12国家量子倡议法案4中国2016.07“十三五”国家科技创新规划5英国2015.03量子技术国家战略英国的一个新时代6德国2018.09量子技术:从基础研究到市场7法国2021.01法国量子技术国家战略8俄罗斯20

11、19.05量子技术路线图9日本2020.01量子技术创新战略(最终报告)10韩国2019.02“量子计算技术五年发展计划”11新加坡2019.10新加坡量子技术:为未来做好准备12荷兰2019.09国家量子技术议程13印度2020.01“量子技术和应用国家任务(NM-QTA)”14匈牙利2018.02“国家量子技术计划”15奥地利2021.11“量子奥地利(Quantum Austria)”16伊朗2021.04国家量子技术中心17以色列2018.03“国家量子科学和技术计划”18斯洛伐克2017.12国家量子技术研究平台(QUTE.sk)行动计划19中国台湾2021.12“量子台湾(Quan

12、tum Taiwan)”20正在制定统一的国家正在制定统一的国家/地区地区量子战略的国家量子战略的国家/地区地区澳大利亚2022.04澳大利亚政府发布National Quantum Strategy:issues paper,启动国家量子战略制定工作,提出将投资 1.11 亿澳元开发国家量子战略21。加拿大2021.07加拿大政府宣布将制定国家量子战略并征集意见22。南非2019.12非洲金山大学(Wits University)副校长 Zeblon Vilakazi 宣布将主持科学与创新系(DSI)国家工作委员会,以制定南非量子计算和量子技术(NWG:QC&QT)驱动的研究和创新框架23。

13、泰国2019.09泰国内阁发言人表示,42 名泰国量子专家将开会讨论建立国家量子4https:/www.quantum.gov5http:/ 20223技术研究所的计划,预计将在五年内形成24。注:未加书名号的量子战略表示其不以文件形式而是以重大量子项目或计划作为国家量子战略来源:The Quantum Insider、CIFAR、ICV、光子盒量子科学研究院整理(二)为量子技术研发提供政策资金支持(二)为量子技术研发提供政策资金支持量子科技是当前世界科技最前沿的领域之一,需要投入大量的资金支持其发展,而各国政府是量子科技前期发展的投资主力。全球许多国家都在其发布的政策或规划中指明要在量子信息

14、科学(QIS)领域投入政策资金,据光子盒统计的公开信息显示,2015-2022 年全球 QIS 政策资金总投入(国家发布的政策中显示的目前已投资与未来拟投资之和)将近 300 亿美元(见附录 2)。但不同国家在资金支持力度方面存在较大的差异,资金投入主要集中在发达国家或其他较早开始布局量子技术的国家,比如中国、欧盟及其成员国、美国、英国等。韩国、澳大利亚、新加坡等在量子领域也逐步开始布局,但其投入资金总量较少。在资金投入主体方面,除了政府直接提供政策资金之外,也会将资金下放到不同政府部门来促进量子技术在不同方面的发展。比如美国 2018 年在国家量子倡议法案中明确规定了美国国家标准与技术研究院

15、(NIST)、国家科学基金会(NSF)和能源部(DOE)在量子科技发展方面的职责范围,并提出将 12.75亿美元的联邦研发支出分配到这三个部门,其中,国家标准与技术研究院获资 4亿美元,制定量子科技发展标准;国家科学基金会获资 2.5 亿美元,支持量子科技人才建设;能源部获资 6.25 亿美元,成立量子信息科研中心,加速科技攻关。此外,新加坡和荷兰政府也会通过国家研究发展基金会设立基金的方式来为量子科技投入政策资金。(三)通过国际合作参与量子技术研发(三)通过国际合作参与量子技术研发许多国家都选择与其他国家开展政府层面的战略合作,共同制定发展规划或共同投入资金开发量子项目,合作培育量子人才,基

16、础设施与数据共享等,以促进量子技术研究与量子产业发展,例如法国和荷兰,英国和美国,美国和日本等,通过取长补短、强强联合等方式展开合作。目前量子技术的国际合作主要集中在欧美国家,其在量子技术发展的各个领域合作频繁、涉及面较广。尽管中国始终强调国际化、开放化,也有一些顶尖学府长期与国外研究团队合作,但受限于语24https:/ Quantum Information Technology Policy 20224言、文化、政治等因素,以及全球新冠肺炎疫情导致的限制出行政策,都使得在前沿技术的共研、交流、合作方面,与世界主要科技国的合作紧密程度不及欧美。表 2 通过国际合作发展量子技术的国家/地区时

17、间时间合作方合作方合作文件合作文件主要内容主要内容2019.12美国、日本东京量子合作声明两国未来将在量子信息科学技术研究与开发方面持续合作,具体合作领域包括但不限于量子计算、量子网络和量子探测;合作培育下一代量子信息科学家和工程师;利用多边合作机会解决国际性重要问题和关键政策问题;促进研究方法、基础设施和数据的共享等25。2021.0727 个欧盟成员国、欧盟委员会、欧洲航天局/所有 27 个欧盟成员国都已承诺与欧盟委员会和欧洲航天局(ESA)合作,共同建设EuroQCI一个覆盖整个欧盟的安全量子通信基础设施26。2021.08法国、荷兰法荷联合声明法国和荷兰宣布在量子领域加强合作,促进欧洲

18、在该技术领域的战略自主。其目标是:建立欧洲量子生态系统,增强法国和荷兰生态系统之间的自然协同效应,并达到帮助培养欧洲领军人物和吸引最优秀国际人才所需的群聚效应。目前,正在考虑的工作领域包括:(1)加强研究合作;(2)促进研究与产业合作;(3)协调教育和宣传工作;(4)投资于生态系统的发展;(5)加速欧洲倡议;(6)鼓励创造就业27。2021.11美国、英国促进量子信息科学和技术合作的联合声明英国国家物理实验室(NPL)和美国国家标准与技术研究院(NIST)将探索如何通过项目的协调以及关键领域(包括量子计量、计算、时钟和未来技术标准)的交流来发展两国在量子计划之间的长期合作伙伴关系28。2021

19、.11美国、澳大利亚美国和澳大利亚关于量子科学和技术合作的联合声明该声明旨在合作并分享世界领先的量子科学和技术进步所带来的巨大机遇和利益,加强了澳大利亚和美国交流量子知识和技能的能力。该声明为促进研发创造了更多机会,并鼓励两国量子企业获得更大的市场准入30。2021.11美国、加拿大/美国白宫科技政策办公室和加拿大创新、科学和工业部发表联合声明,25https:/www.state.gov/tokyo-statement-on-quantum-cooperation/26https:/digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/all-member-states

20、-now-committed-building-eu-quantum-communication-infrastructure27https:/www.government.nl/documents/diplomatic-statements/2021/08/31/joint-statement-of-france-and-the-netherlands28https:/www.state.gov/cooperation-in-quantum-information-sciences-and-technologies-uk30https:/www.state.gov/cooperation-i

21、n-quantum-science-and-technology-aus全球量子信息科技政策 20225旨在发起一项合作计划,以资助人工智能和量子科学领域的研究项目30。2022.04美国、芬兰科技合作协议美国与芬兰发布关于量子信息科技合作的联合声明,旨在促进量子计算、量子网络和量子传感等发展31。2022.04美国、瑞典关于量子信息科学与技术合作的联合声明(QIST)美国和瑞典打算利用科学、技术和创新精神,寻求合作和相互尊重,并促进量子信息、科学与技术(QIST),包括但不限于量子计算、量子网络和量子传感,这是社会和工业发展的基础32。2022.04印度、芬兰/印度政府与芬兰签署联合声明,旨

22、在建立量子计算虚拟网络中心33。2022.06美国、丹麦关于量子信息科学与技术合作的联合声明利用两国在量子信息科学和技术方面的优势,加强量子产业供应链,扩大工业基础,并培育新一代量子人才34。来源:各政府文件、ICV、光子盒量子科学研究院整理30https:/www.whitehouse.gov/ostp/news-updates/2021/11/18/joint-statement-to-leaders-from-the-united-states-director-of-the-white-house-office-of-science-technology-policy-and-cana

23、das-minister-of-innovation-science-and-industry-2/31https:/www.state.gov/joint-statement-of-the-united-states-and-finland-on-cooperation-in-quantum-information-science-and-technology/32https:/www.state.gov/joint-statement-of-the-united-states-of-america-and-sweden-on-cooperation-in-quantum-informati

24、on-science-and-technology/33https:/dst.gov.in/india-finland-discuss-possible-areas-co-operation-quantum-computing-virtual-coe34https:/www.quantum.gov/the-united-states-and-denmark-take-steps-to-strengthen-quantum-cooperation/Global Quantum Information Technology Policy 20226各国在支持发展量子技术的过程中,虽然具体目标有较大

25、差异,但总体包括三个主要政策目标,分别是:推动量子技术研究;发展量子科技人才;促进量子技术商业化、产业化,构建量子产业生态。(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究各国政府充当召集人创建量子技术研究中心(如卓越研究中心和创新中心)、发起重大量子技术研发项目等,以整合政府、学术界和工业界多方力量,推动量子先进技术研发。如美国建立了受法律约束的 QIS 管理体系,由量子信息科学小组委员会(SCQIS)、国家量子协调办公室(NQCO)、国家量子计划咨询委员会(NQIAC)、国家科学基金会(NSF)、美国能源部(DOE)、国家标准与技术研究所(NIST)

26、等政府机构在内的咨询建议机构、协调机构、监督机构、研发资助机构等构成 QIS 管理网络,召集来自大学、企业、研究机构、联邦实验室和其他联邦政府机构的成员,为美国量子技术发展提供咨询服务,对量子技术研发和项目管理的动态进行跟踪与评价,并提出改善建议。再如,英国政府实施国家量子技术计划(NQTP),作为连接产业界、学术界和政府之间的动态合作项目,以加速涵盖了整个硬件和软件堆栈的量子计算研究,创新量子安全技术,开发一系列的量子传感器和测量技术,引导尖端科学裂变成革命性的新产品和服务。(二)发展量子科技人才,增加人才储备(二)发展量子科技人才,增加人才储备量子科技人才是决定量子技术发展的关键决定因素,

27、培养具有量子技术研发能力的研究人员和吸引国际顶尖量子人才是非常重要的发展量子科技人才的方主要政策目标主要政策目标全球量子信息科技政策20227式。因此,通过发布国家人才计划、设立人才基金、开创性设置量子专业课程等方式培养和招募世界级的量子科学人才成为许多国家的量子信息政策的主要目标。如澳大利亚提供 400 万美元支持量子研究人才发展,其中 300 万美元用于量子技术博士培养,100 万美元用于支持启动量子研究和教育方面的国际合作35;美国出台量子信息科学和技术劳动力发展国家战略计划,从短期和长期角度评估 QIST 生态系统对劳动力的需求,增加量子科学教育机会36;日本启动量子人才培养项目,以培

28、养出日本的“量子原住民”,日本还出台 量子技术创新战略,确定人才培养子战略,提出从海外高薪招揽顶尖科研领军者,在大学建立统一的量子科学教育体系,并依托研发基地培养年轻科研团队37;欧盟开展 EFEQT 计划38(2021-2022 年),作为欧盟量子旗舰计划 QTEdu 协调和支持的试点计划,该计划旨在为量子科学和技术及相关领域的研究生提供在独特的世界级环境中进行研究和创新的机会,培训范围涵盖欧洲量子技术路线图的所有主要支柱:量子通信、量子计算(硬件和软件)、量子模拟和量子传感/计量以及该领域的新发展;英国国家量子计算中心(NQCC)也将启动培养量子高素质人才、分享量子知识的计划39。(三)促

29、进量子技术产业化,构建量子生态(三)促进量子技术产业化,构建量子生态各国通过为量子领域提供资金和资源,构建量子产业生态,促进量子科技产品从实验室走向市场,优化量子技术组件的供应链(例如量子互联网所需的光纤和卫星,或量子计算机的芯片制造和制造基础设施),以及为量子创造市场机会和应用场景。如,英国持续提供资金扶持初创企业,日本和德国成立量子产业联盟,美国国防部门大规模采购量子相关产品,中国、韩国和德国在内的许多政府在量子战略中明确强调“技术主权”以及对本地开发和控制量子系统核心技术的需求,荷兰开展“量子之家”项目,并将其作为荷兰发展量子技术的国家总部,以期建成围绕学生、企业、投资者和研究人员的生态

30、系统,创造未来的量子技术和企业。值得注意的是,量子关键技术的创新突破需要长时间的持续投入。因此,美35https:/ strategic plan for labor development in quantum information science and technology37http:/ Quantum Information Technology Policy 20228国、欧盟等国家和组织在量子科技发展目标方面还制定了实现路线图和时间表。美国在从远距离纠缠到建设全国范围的量子互联网中提出按照“由易到难”的原则设定了 5 个关键里程碑,用以衡量美国在建设全国性量子互联网是否取得进展

31、。欧盟的“量子旗舰计划”以 10 年为周期,在通信、计算、传感和模拟四个量子技术重点发展领域,划分为 2018-2021 年、2021-2024 年、2024-2027 年三个发展阶段,并设定了各阶段的建设目标。以量子计算为例,2021 年前建成 50-100比特的量子计算机原型;2024 年前达成高效量子纠错;2027 年前建成具有用户友好特征的量子计算机。在 2018-2022 年,欧盟的“量子旗舰计划”启动了 4 个量子领域 24 个项目的研究。表 3 欧盟“量子旗舰计划”已启动的计划项目类别项目类别项目名称项目名称项目描述项目描述量子计算+模拟项目AQTION使用捕获离子进行高级量子计

32、算OpenSuperQ 开放的超导量子计算机PASQuans可编程原子大规模量子模拟Qombs量子级联激光频率梳中的量子模拟和纠缠工程NEASQC研究开发新一代的量子计算应用QLSI硅中的量子大规模集成量子通信项目CiViQ连续变量量子通信QIA量子互联网联盟QRANGE量子随机数生成器UNIQORN 实用化量子通信量子精密测量项目ASTERIQS 金刚石色心量子传感iqClock集成化量子时钟macQsimal 微型原子蒸气池量子器件开发MetaboliQs利用室温金刚石量子动力学实现安全的多模态心脏成像量子合作、协调和教育项目QFlag量子旗舰的协调和支持行动InCoQFlag 量子技术国

33、际合作QTEdu量子技术教育的协调和支持行动量子基础科研项目2D-SIPC二维量子 PIC 材料与器件MicroQC微波驱动离子阱量子计算phoG相干扩散光子学的亚泊松光子枪PhoQus基于光子的量子模拟QMiCS量子微波通信和传感S2QUIP可扩展二维量子集成光子学SQUARE可扩展稀土离子量子计算节点全球量子信息科技政策20229来源:欧盟量子旗舰计划官网40、ICV、光子盒量子科学研究院整理总体来看,各国量子技术的三大发展目标相辅相成,先进的量子技术与顶尖的量子人才可以为量子技术成果转化奠定基础,推动量子技术的商业化与产业化;同时,量子产业的发展催生对量子技术和研发人才的新需求,并反哺研

34、发支出,形成良性循环,有利于构建良好的量子产业生态。各国政策细致目标的不一致,可能主要取决于量子研究所处的阶段。对于量子科技先行国,可能已经实现技术领先,对人才具有高度吸引力,此阶段就更注重量子技术产业化和量子生态优化;对于处于第二梯队的国家,则更需要吸引全球优秀量子人才以加速量子研究进程;而对于量子科技后发国,则需要追赶全球量子技术步伐,开展量子基础研究。许多国家在量子科技发展目标方面制定了具体实现路线图和时间表,旨在一步步推进量子科技的发展,力争在全球量子竞赛中取得领跑地位。40https:/qt.eu/about-quantum-flagship/projects/Global Quan

35、tum Information Technology Policy 202210为支持量子技术发展,各个国家主要采取四类措施:建立卓越中心或创新中心、有针对性地征集提案或竞赛、为具有国家意义的重要项目提供直接资金、为初创企业提供政府投资或风险投资。(一)建立卓越中心或创新中心(一)建立卓越中心或创新中心从各国为支持量子研究和技术开发所采取的主要举措来看,最常见和持续时间最长的政策是建立卓越中心、应用研发中心或创新中心。其中,一些研究中心有长达 20 年的历史,如澳大利亚研究委员会(ARC)的量子计算和通信技术卓越中心(CQC2T)41、荷兰量子计算研究中心(QuTech)42和量子软件研究中心

36、(QuSoft)43、新加坡量子技术中心(CQT)44。这些中心在将大学、研究机构和国家实验室的研究人员聚集,并在量子基础研究、培养量子人才等方面发挥着核心作用,同时,也使得研发机构可与行业合作进行技术开发和商业化。在许多国家,这些中心由国家研究委员会通过开放的竞争程序进行资助;在某些资助计划中,该资助可能有资格获得延期或续签,但在其他资助计划中则没有(加拿大第一卓越研究基金资助的量子研究所就是这种情况)。另一方面,英国、美国等具有统一的国家战略的国家比较关注建立以 QIS 为重点的研究中心,例如英国的国家量子技术中心网络,美国国家科学基金会资助的一系列量子飞跃挑战研究41CQC2T 是澳大利

37、亚七所大学和 25 多家合作伙伴之间的国际合作,是世界上量子计算和通信研究领域最大的一次联合努力。42QuTech 是由荷兰代尔夫特理工大学(TU Delft)和荷兰应用科学研究组织(TNO)组建的先进量子计算研究中心,其主要成员就来自代尔夫特理工大学的应用科学学院和电气工程、数学与计算机科学这两个学院。43QuSoft 成立于 2015 年,是阿姆斯特丹大学(UvA)和 Centrum Wiskunde&Informatica(CWI)的合作项目。QuSoft 的主要目标是发可以在量子计算机中小型原型上运行的新协议、算法和应用程序。44CQT 成立于 2007 年 12 月是新加坡的卓越研究

38、中心,汇集了物理学家、计算机科学家和工程师,主要是对量子物理学进行基础研究,并构建基于量子现象的设备,得到了新加坡国家研究基金会和教育部的支持。主要政策主要政策及措施及措施全球量子信息科技政策202211所,美国能源部资助的国家实验室的量子信息科学中心45。表 4 2019-2022 年美国国家科学基金会建立的量子研究中心成立年份成立年份研究中心名称研究中心名称2019量子工厂(Quantum Foundry)2020生物物理和生物工程量子传感量子飞跃挑战研究所(Institute for QuantumSensing in Biophysics and Bioengineering,QuBB

39、E)2020量子网络中心(Center for Quantum Networks,CQN)2020量 子 态 增 强 传 感 和 分 发 量 子 研 究 所(Institute for Enhanced Sensing andDistribution Using Correlated Quantum States)2020混合量子体系结构和网络研究所(Institute for Hybrid Quantum Architectures andNetworks)2020当前和未来量子计算研究所(Institute for Present and Future Quantum Computing)

40、2021鲁棒的量子模拟量子飞跃挑战研究所(Institute for Robust Quantum Simulation)来源:美国国家基金会、ICV、光子盒量子科学研究院整理表 5 美国能源部现有的量子信息科学(QIS)研究中心中心名称中心名称研究内容研究内容牵头机构牵头机构下一代量子科学与工程中心(Q-NEXT)专注于长距离量子网络,量子使能的传感以及处理和测试。它将建立两个用于材料和器件制造的国家量子铸造厂。著名的合作伙伴包括英特尔、IBM、微软和 ColdQuanta。阿贡国家实验室量子优势协同设计中心(C2QA)旨在克服早期 NISQ 设备的局限性,以实现高能、核、化学和凝聚态物理科

41、学应用中的量子优势。五年目标是在软件优化,基础材料和设备特性以及量子误差校正等各个方面改进 10 倍。著名的合作伙伴包括 IBM。布鲁克海文国家实验室超导量子材料与系统中心(SQMS)通过了解引起退相干的物理过程,专注于创建更好的超导量子比特。旨在利用下一代超导量子比特技术构建量子计算机。著名的合作伙伴包括Rigetti。费米国家加速器实验室量子系统加速器中心(QSA)旨在共同设计在科学应用中提供认证的量子优势所需的算法、设备和工程解决方案。重点技术包括中性原子、离子阱和超导量子比特。桑迪亚国家实验室是主要合作伙伴。劳伦斯伯克利国家实验室量子科学中心(QSC)发现、设计和演示拓扑量子材料,利用

42、拓扑系统的算法以及橡树岭国家实验室45CIFAR.(2021).A Quantum Revolution:Report on Global Policies for Quantum Technology.Global Quantum Information Technology Policy 202212用于测量异常微弱信号的新量子系统。微软是五个核心成员之一。其他合作伙伴包括IBM 和 ColdQuanta。来源:美国能源部、ICV、光子盒量子科学研究院整理(二)有针对性地征集量子提案或竞赛(二)有针对性地征集量子提案或竞赛一些国家或地区通过举办具有针对性的提案、竞赛或重大挑战征集活动来为量

43、子技术研发与产业化提供支持。欧洲研究区量子项目 QuantERA 通过其成员中的国际团队曾三次(2017 年、2019 年、2021 年)征集合作项目提案,以推进量子技术46。2017 年 1 月,英国国家创新机构 Innovate UK47举办第一次量子技术商业化竞赛,旨在寻找符合英国量子技术路线图(2015 年 9 月由 Innovate UK 和 EPSRC发布)的项目,比如量子传感器、量子成像、量子计算、量子通信等48。2021 年4 月,Innovate UK 开启了第二次量子技术商业化竞赛,旨在促进英国量子技术的商业化并增加私营部门的投资,要求参赛项目必须能明确量子产品或服务的市场

44、机会或描述英国商业或工业开发量子技术的技术障碍并提供解决方案49。2022年 1 月,Innovate UK 以 600 万英镑的基金开启了第三次量子技术商业化竞赛,目的是促进连接、传感、定位、导航和定时以及量子计算系统的发展50。2020 年 6 月,加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC)和英国研究与创新署(UKRI)联合发起关于量子技术研究提案的征集活动,以加速量子技术的发展与应用。同年 11 月,与量子技术相关的 8 个项目获得该项比赛的获奖资格,促进了英国和加拿大学术界、工业界和政府合作伙伴之间的量子研究合作51。2022 年 5 月,以色列举办 Classiq 编码竞赛,这是第

45、一个专注于量子效率的竞赛,旨在奖励创建高效量子电路以解决重要现实世界问题的编码人员52。(三)为具有国家意义的重要项目提供直接资金(三)为具有国家意义的重要项目提供直接资金除了通过设立创新中心与举办量子提案或竞赛两种方式促进量子科技发展46https:/quantera.eu/47Innovate UK 是英国政府成立的国家创新机构,支持所有行业、技术和英国地区的商业主导的创新48https:/www.gov.uk/government/publications/funding-competition-commercialisation-of-quantum-technologies-3/co

46、mpetition-brief-commercialisation-of-quantum-technologies-crd49https:/ktn-uk.org/opportunities/commercialising-quantum-technologies-crd-tech-round-2/50https:/ 100 量子比特计算机,到 2030 年演示容错大型量子计算机53;英国国家创新机构 Innovate UK 项目宣布从其 1.7 亿英镑的量子技术商业化挑战计划中拿出 5000 万英镑(约 4.3 亿人民币),用于支持 12 个相关项目,其中 900万英镑用于支持“未来量子数据中

47、心”项目,促进现代数据中心开发量子安全通信解决方案54;欧盟为“天基量子密码卫星宽带项目”拨款 20 亿欧元,使欧洲能够接触到基于天基量子密码学提供的安全级通信55。表 6 全球主要国家/地区直接资助重大量子项目的代表性实例国家国家时间时间出资方出资方资金额资金额项目内容项目内容俄罗斯2021.06俄罗斯天然气工业银行600 万卢布Qrate 量子卫星通信项目2021.06俄罗斯创新促进基金会2000 万卢布Qrate 量子卫星通信项目英国2021.11英国研究与创新局(UKRI)900 万英镑未来量子数据中心项目为现代数据中心开发量子安全的通信解决方案美国2021.09美国国家科学基金会(N

48、SF)500 万美元量子互联网项目开发量子互连关键技术以连接量子计算机,并为量子互联网铺平道路欧盟2022.02欧盟24 亿欧元天 基 量 子 密 码 卫 星 宽 带 项 目(2022 年至 2027 年)德国2021.01德国政府3 亿欧元量子谷项目德国第一台量子计算机的项目,目标是在十年内使慕尼黑成为世界上拥有最先进量子技术的地区之一法国2022.03法国国家科学研究中心(CNRS)、法国替代能源和原子能委员会(CEA)和法国国家数字科学与技术研究所1.5 亿欧元量子 PEPR 计划56下的 10 个选定项目:用于量子计算的稳健固态量子比特领域(PRESQUILE 项目、SuperQ 项目

49、);用于量子计算和传感器的冷原子量子比特领域(QubitAF 项目、QAFCA 项目);错误码校正器、量子算法和后量子密码学领域(NISQ2LSQ 项目、EpiQ 项目、PQ-TLS 项目);量子通信领域(DIQKD 项目、QMemo 项目、QCommTestbed 项目)日本2020.07日本总务省14.4亿日元(第全球量子密码通信网络的联合研53https:/www8.cao.go.jp/cstp/siryo/haihui048/siryo4-254https:/ Quantum Information Technology Policy 202214(MIC)一年)发项目旨在部署世界上第

50、一个大范围和大规模的量子密码通信网络(2020 年至 2024 年)韩国2020/2021韩国政府290 亿韩元(2020 年投资150 亿韩元,2021 年投资140 亿韩元)量子密码通信基础设施试点建设项目在韩国的公共、医疗和工业部门建立试点 QKD 基础设施印度2019.09印度科技部8 亿卢比“量子使能科学与技术(QuEST)”研究项目用于开发量子计算机及相关技术新加坡2022.06新加坡政府850 万新加坡元国家量子安全网络(NQSN,3 年)致力于开发一种方法,为关键基础设施提供强大的网络安全,包括政府通信系统、能源网络等关键基础设施、以及在医疗保健和金融等领域处理敏感数据的公司5

51、7。芬兰2020.07芬兰政府2070 万欧元量子计算项目(2020 年至 2024年,三阶段)到 2024 年建造一个超强大的 50 量子比特机器。奥地利2021.01奥地利联邦政府1.07 亿欧元启动量子奥地利(Quantum Austria)项目,项目将持续至 2026 年,旨在加速发展量子研究和量子技术领域,并与产业界推动研究和应用落地。来源:政府或组织官方文件、ICV、光子盒量子科学研究院整理(四)为初创企业提供政府投资或风险投资(四)为初创企业提供政府投资或风险投资除了上述三种措施以外,也有一些国家强调支持本地量子公司发展。这些国家的许多现有或拟建的量子技术研究中心和创新中心通过共

52、享基础设施为初创公司和衍生公司提供支持。包括日本和法国在内的一些国家量子战略也提议通过设立投资基金为初创企业提供直接资金支持,资金来自政府附属金融实体和私营部门。英国、加拿大、奥地利和芬兰在内的国家已经通过政府直接拨款或通过其公共开发银行对量子初创公司进行了战略性投资58。此外,德国政府选择通过设立投资基金的方式为量子初创公司提供资金。表 7 全球各国/地区为促进量子技术发展所采取的主要措施国家国家/地区地区卓越中心、应用研发卓越中心、应用研发中心、创新中心中心、创新中心量子针对性的提案量子针对性的提案或竞赛或竞赛重大量子项目的直重大量子项目的直接资助接资助政府或风投机构投政府或风投机构投资初

53、创企业资初创企业中国57https:/ Quantum Revolution:Report on Global Policies for Quantum Technology.全球量子信息科技政策202215美国欧盟英国德国法国俄罗斯日本韩国新加坡澳大利亚加拿大荷兰芬兰奥地利印度注:若该国实施了相关措施,则以表示来源:CIFAR、ICV、光子盒量子科学研究院整理图 1 采取不同类型措施支持量子科技发展的国家/地区数量统计来源:CIFAR、ICV、光子盒量子科学研究院整理在四类政策措施中,被采用的最多的是直接资助重大量子项目,有 15 个经济体采取此类措施,其次是设立卓越中心、应用研发中心和创新

54、中心,有 14 个经济体采取这措施,对于量子领域的提案或竞赛,有超过一半的经济体在采用。Global Quantum Information Technology Policy 202216总体来看,在推动量子技术发展的举措方面,美国、英国、荷兰、法国、德国、澳大利亚、新加坡和加拿大更为全面,量子卓越中心、量子提案/竞赛、量子项目资助、扶持量子初创企业这四类方式都有涉及。但美国主要是通过为研发项目提供资金和建设创新中心支持量子信息科技的基础研究。提供资助的政府研发机构以美国能源部、美国国家科学基金会以及美国国家标准与技术研究院为主。美国在量子领域并不是政府主导型,而是打造涵盖联邦机构、各学术机

55、构、社区、企业的创新者和公益组织的创新生态系统。欧盟以及欧洲主要国家则主要是从战略规划、机制管理与改革、跨国家合作、研究计划开展和人才吸引与培养等多方面采取行动,推动欧洲量子科技创新发展。中国则主要通过投入资金设立应用研发中心或创新中心来承担量子研发项目,促进量子科技发展。全球量子信息科技政策202217许多国家的量子信息政策文件都在同步支持量子通信、量子计算和量子精密测量这三大量子技术领域的发展,并围绕这些领域设立具体的发展目标和计划,启动相关研究项目。如新加坡在量子技术领域“半官方指导,多维度规划”,2019年 10 月,新加坡量子技术发展社区 QuantumSG59发布报告新加坡量子技术

56、:为未来做好准备,提出新加坡未来会重点推进量子计算与模拟、量子通信、量子传感和计量,以及量子基础研究等四个领域的技术发展,并从技术、资金和人才、管理创新及国际合作四个方面提出 15 点发展建议,规划本国的量子科技发展60。然而近年来,可以明显看到,各国的量子信息政策和项目开始更多、更明确地强调发展量子通信技术,包括量子卫星、量子网络、量子密钥分发和量子安全密码学等。除量子通信、量子计算以及量子精密测量三个技术领域外,开发更可靠、可控的新型量子材料也是多国量子政策重点关注的领域。量子通信方面,中国和韩国已经启动了以部署国家光纤或 QKD 网络为主的重要政府支持项目。同时,量子通信为全球或区域合作

57、提供了机会。例如,作为欧盟地平线2020研究计划的一部分启动的OpenQKD项目将多个国家联合起来,开发可应用于社会多个部门的量子通信的安全应用。OpenQKD 充当将用于构建欧盟范围内的网络安全量子通信基础设施(QCI)的技术测试平台,25 个欧盟成员国已经签署了关于 EuroQCI 的声明。一些欧洲国家(如意大利和荷兰)已经在开发本地量子网络,最终将连接到泛欧网络。自 2018 年以来,北大西洋公约组织一直与马耳他合作开发后量子密码学,并在马耳他和意大利之间建立海底59QuantumSG 是新加坡量子科学界组成的科研组织,其成员大多来自新加坡国立大学、政府资助的量子技术中心等单位,因此,新

58、加坡量子技术:为未来做好准备在一定程度上具有官方性质的指导意义。60CIFAR.(2021).A Quantum Revolution:Report on Global Policies for Quantum Technology.主要政策领域主要政策领域Global Quantum Information Technology Policy 202218QKD 链接61。量子计算方面,美国在量子计算最早出台产业政策,2002 年,美国在量子信息科学和技术发展规划中,对量子计算发展的主要阶段与时间表进行了规划,将量子计算纳入国家战略。此外,美国政府还拨款数亿美元建立 12 个量子研究中心,以

59、提高量子计算的生产力,这也成为美国在量子计算领域极具发展优势的重要原因。英国、瑞典、日本等国已明确制定了中期目标(到 2030 年或之前),即在本土创建基于逻辑门的实用量子计算机。俄罗斯政府在国家量子行动计划中,提出在 2020-2024 年内投资约 7.9 亿美元打造一台实用的量子计算机。法国将量子计算视为“主要关注领域”,在法国量子技术国家战略62中提出对量子计算的资助金额为 4.32 亿欧元,在技术组件、系统架构和算法方面都提出了相应的研究方向和要求。量子精密测量方面,多国设立了相关发展计划。如,2022 年 3 月,加拿大国家研究委员会的量子传感器挑战计划,将向学术界、工业界和非营利合

60、作者提供资金,发展环境、医疗保健和国防领域的量子传感应用。英国国家量子技术中心的量子传感器与计时计划,汇集了高校、国家物理实验室及工业界众多利益相关者。2021 年 12 月,中国发布计量发展规划(20212035 年),提出“重点开展量子精密测量和传感器件制备集成技术、量子传感测量技术研究”,并多次提到量子传感技术研究的重要性。2022 年 3 月,美国发布关于量子传感器的国家战略将量子传感器付诸实践,明确将量子传感器作为未来 1-8 年美国信息科学的国家战略。在量子网络方面,美国是首个力推建设全球量子互联网的国家。美国政府先后推出两项量子网络发展战略:第一,2020 年 2 月,美国发布美

61、国量子网络战略构想,明确未来五年和未来二十年量子网络研发与应用的目标,以及与实用量子网络和量子技术密切相关的六项重点研究领域。第二,2020 年 7 月,美国发布报告从远距离纠缠到建设全国范围的量子互联网,规划了美国第一个全国性量子互联网的战略发展蓝图,提出需要重点关注的量子科技应用领域、优先研究方向,以及量子互联网建设的阶段目标。2020 年 3 月,欧洲量子旗舰计61CIFAR.(2021).A Quantum Revolution:Report on Global Policies for Quantum Technology.62https:/www.gouvernement.fr/s

62、ites/default/files/contenu/piece-jointe/2021/01/dossier_de_presse_quantique_vfinale.pdf全球量子信息科技政策202219划发布战略研究议程(SRA),明确了旗舰计划的发展目标:短期(3 年)目标是利用量子密钥分发(QKD)协议和可信节点网络开发天基量子密码,演示可作为未来量子中继器构成模块的初级链路;中长期(6-10 年)目标是利用量子中继器演示 800 公里以上距离的量子通信,演示至少 20 个量子比特的量子网络节点,演示利用卫星链路产生纠缠等;长期目标是实现量子互联网。2022 年 1月,日本发布量子网络

63、白皮书,总结了与量子通信相关的国内外趋势、量子网络实现的实际应用场景案例,以及 NICT 正在努力实现这些目标的研发路线图与推广策略。该文件指出,到 2025 年,日本地面和卫星之间的量子密钥分配(QKD)网络将开始运行,并提供安全通信服务,预计将开始使用经典网络的量子计算和使用量子测量/传感的服务。到 2030 年,通过安全通信服务连接地面和卫星的 QKD 网络的运作将会扩大,在经典网络上使用量子计算、量子测量和传感的服务也将得到扩大。到 2040 年,建立卫星和地面网络的全球量子网络,实现适应各类量子网络/协议的虚拟量子网络服务。在量子材料方面,2020 年,德国提出在 4 年内资助跨区域

64、合作研究中心(SFB-TRR)特别领域研究(SFB)项目“物质的电子量子态弹性调整和弹性反应”,并为该项目提供约 1000 万欧元资助63。2020 年 5 月,荷兰研究委员会(NOW)向量子时代材料(Qumat)项目提供 2150 万欧元,用于开发具有稳定相干量子态的原型材料,该项目是 NOW 主导的万有引力计划(Gravitation program)的一部分64。2022 年 5 月,欧盟对涉及物理学、化学和生物学中更广泛的量子材料领域的项目资助 250 万欧元,为期五年65。目前,全球各国在量子计算和量子通信两大领域的关注度较高,量子精密测量逐渐引发关注,中国、加拿大和英国都设立相关发

65、展计划,但仅有美国将量子精密测量作为国家战略方向之一,并设立阶段发展目标。对于量子网络,大多数国家未将其作为单独发展方向,而是作为融合领域考虑,美国将量子互联网从三大量子领域分离出来作为重要发展领域,明确其发展的阶段目标和远期目标。对于量子材料,各国关注度相对较少,尚未有专门的发展计划或者发展路线图,主要是以项目资助方式推动量子材料研究。63http:/ 是欧盟新成立的研究基金组织,用以支持基础研究,目的是确保欧洲对卓越研究的追求。Global Quantum Information Technology Policy 202220在新一轮信息技术革命的推动下,西方主要国家和组织将量子科技视为

66、抢占经济、军事、安全等领域全方位优势的战略制高点,相继发布量子科技发展战略,部署一系列体系化的量子科技发展举措。尽管世界各国支持量子技术研发的政策措施类型较为相近,但优先方向和重点事项安排的不同,可能会对各国量子政策实施效果和国际量子综合影响力产生不同的结果。例如,是制定国家层面统一的顶层战略,还是只有一系列由不同政府部门提出的政策举措;是重点支持高校和国家实验室的研究工作,还是更关注与工业界的合作;是完全自主研发,还是通过大量国际合作等。此外,政府对量子政策的执行力度如何、政策跟踪评价机制的健全程度如何等,也是需要考虑的重要因素66。(一)展望(一)展望1 1、以举国之力发展量子技术,制定统

67、一的量子国家战略以举国之力发展量子技术,制定统一的量子国家战略许多国家逐渐意识到量子技术发展的必要性,纷纷制定统一的量子国家战略来引领本国量子科技的发展方向。制定统一的量子国家战略意味着将量子技术提升到国家创新力和国际竞争力的重要战略地位,国家将在量子领域制定高层面的制度与规划以及进行高水平的投入来保障本国量子科技的发展。目前已有 17 个国家/地区制定了统一的国家量子战略或倡议,且有 4 个国家/地区正在制定国家量子战略,未来将会有更多的国家选择制定统一的国家战略来确保量子科技的加速发展。66CIFAR.(2021).A Quantum Revolution:Report on Global

68、 Policies for Quantum Technology.展望与挑战展望与挑战全球量子信息科技政策2022212 2、量子科技政策创新与产业发展齐头并进量子科技政策创新与产业发展齐头并进量子科技正在成为未来科技和经济的一大发展热点,在各国政府资助的刺激下,全球量子技术活动正在火热进行,全球量子研究正加速推进。量子科技作为新兴技术领域,需要国家政策引领,使得量子科技产业技术创新与政策并行、有序发展。目前,以美国、中国、英国、德国、日本等为代表的科技大国都在量子科技政策方面不断加码,立足于各国实际,发布一系列战略性文件提高量子科技在全国科研领域中的地位,出台一系列多样的量子科技创新发展政策

69、,加快营造推进量子科技发展的良好政策环境,形成有力的政策支持。因此,未来,随着量子科技技术研究的深度推进,全球量子竞争的加剧,各国也会更加注重量子科技政策的完善和创新,从而为量子科技的发展做好完备的政策支撑。3 3、多项政策措施共同发力促进量子科技发展与技术转化多项政策措施共同发力促进量子科技发展与技术转化目前已有 8 个国家采用建立量子卓越中心、开展量子针对性提案/竞赛、提供量子项目资助、扶持量子初创企业四种政策“组合拳”来发展量子科技。在四项措施中,被采用最多的是建立卓越中心与直接提供项目资助。不同政策措施所能达到的具体效果各有侧重,建立卓越中心或研发中心有助于开展量子基础研究与培育量子人

70、才,举办量子针对性提案或竞赛可以为量子技术研发与产业化提供支持,直接提供项目资助可以有针对性地加速关键技术研发,投资量子初创企业可以直接促进量子产业生态的构建。随着量子科技受到各国政府的重视程度越来越大,虽然各国由于国情差异所采用措施的侧重各有不同,但都倾向于采用多元化的政策措施来促进量子科技的发展。4 4、量子技术、人才与产业政策目标相辅相成,三者协同发展是未来趋势、量子技术、人才与产业政策目标相辅相成,三者协同发展是未来趋势量子技术、人才与产业的耦合发展是量子科技高质量发展的必然要求。量子人力资本是决定量子技术发展的关键决定因素,先进的量子技术与顶尖的量子人才是推动量子技术商业化与产业化的

71、坚实基础,而在量子产业逐渐发展成熟的过程中也会对量子技术与人才提出新要求。虽然目前各国由于所处量子研究的阶段不同,其政策目标各有侧重,但未来各国将倾向于制定量子技术、人才与产业三方面的相关政策,实现量子技术研发、量子人才培养以及量子技术产业化三者的协同发展,进而促进量子科技的整体良性发展。Global Quantum Information Technology Policy 2022225 5、加强技术合作是各国政策的重要方向加强技术合作是各国政策的重要方向解决量子信息科学中最棘手的问题需要强有力的国际合作。各国的量子科技政策也正意识到这一点,比如,美国和丹麦双方签署关于量子信息科学和技术(

72、QIST)合作的联合声明,将利用两国在量子信息科学和技术方面的优势,加强量子产业供应链,扩大其工业基础,并培育新一代量子人才。全球合作战略也将是未来各国量子科技政策的趋势之一,具体来说,各国将认真审视竞争,评估自身优势,并与潜在合作伙伴建立关系,合作共建基础设施,培育新生的量子产业,然后以良好的方式平衡国家安全和经济安全,继续进行国际合作。(二)挑战(二)挑战1 1、全球量子科技政策中、全球量子科技政策中的的科技伦理意识与道德框架尚未构建科技伦理意识与道德框架尚未构建目前,全球量子技术产业政策可能存在的一个问题是社会伦理问题。量子计算机对网络安全、全球金融体系的稳定性和公民隐私的潜在影响已经成

73、为全球各地区担忧的一方面。量子通信也可能对加密技术产生影响,甚至产生更广泛的地缘政治和安全影响。一些国家政府已明确承认有必要在其量子政策中开始关注社会和伦理问题。例如,由荷兰研究委员会资助的 Quantum Software Consortium 设立了“法律和社会调查委员会”,对量子技术的伦理、法律和社会方面进行分析,荷兰量子技术国家议程提出为此类问题组建国家委员会67。目前,量子的发展仍处于相对早期的阶段,但是开始讨论伦理学永远不会太早,将责任意识和道德约束等元素纳入量子科技政策框架已是重要方向。一旦出现问题,可尽快采取准备好的行动。尽管国家有政治利益,但鉴于技术研究和影响的全球性,解决这

74、些问题可能需要国际协议。2 2、全球量子科技政策缺乏对竞争秩序和产业规范的关注、全球量子科技政策缺乏对竞争秩序和产业规范的关注全球量子技术产业政策可能存在的另一个问题是确保良性合作和反垄断问题。构建量子系统所需的技术和资源可能成为量子技术广泛传播的主要限制因素,以及在该领域处于领先地位或控制某些资源或核心技术的国家可以获得显著的经济和地缘政治优势。一些核心技术有可能被某些国家或跨国科技巨头垄断。目前,许多主要的量子计算机早期入局者已开放云访问通道。政府的政策可能需67CIFAR.(2021).A Quantum Revolution:Report on Global Policies for

75、Quantum Technology.全球量子信息科技政策202223要考虑采取政策措施以确保社会和经济各个层面的广泛参与。在这方面,确保良性竞争与合作的国际努力可能至关重要。但从全球范围来看,此类政策法案是严重缺乏的。为了评估制定此类战略的价值,保证量子信息政策有效实施,相关问责机制和政策跟踪评估机制是有必要的。因此,全球量子信息政策体系还需从保障、跟踪、评估、约束等机制进行多元拓展,加以完善。Global Quantum Information Technology Policy 202224附录附录 1 1 全球主要国家全球主要国家/地区的量子产业政策地区的量子产业政策国家国家/地区地区

76、时间时间政策名称政策名称主要内容主要内容中国中国2015中国制造 2025将量子计算的进展列入其优先考虑的领域,属于“下一代信息技术产业”的范畴。2016中国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要着力构建量子通信和泛在安全物联网。2016国家创新驱动发展战略纲要面向 2030 年,在量子领域,充分论证,把准方向,明确重点,再部署一批体现国家战略意图的重大科技项目和工程。2016“十三五”国家信息化规划强化战略性前沿技术超前布局。加强量子通信、未来网络等新技术基础研发和前沿布局。2016“十三五”国家科技创新规划明确设立“量子通信与量子计算机”重大科技项目,研发城域、城际、自由空间量子通信技术,

77、研制通用量子计算原型机和实用化量子模拟机。2021计量发展规划(20212035 年)明确发展目标:到 2025 年,中国现代先进测量体系初步建立,计量科技创新力、影响力进入世界前列,部分领域达到国际领先水平。计量在经济社会各领域的地位和作用日益凸显,协同推进计量工作的体制机制进一步完善。到 2035 年,中国计量科技创新水平大幅提升,关键领域计量技术取得重大突破,综合实力跻身世界前列。建成以量子计量为核心、科技水平一流、符合时代发展需求和国际化发展潮流的国家现代先进测量体系。2022“十四五”数字经济发展规划提出要瞄准传感器、量子信息、网络通信、集成电路、关键软件、大数据、人工智能、区块链、

78、新材料等战略性前瞻性领域,提高数字技术基础研发能力。着力提升基础软硬件、核心电子元器件、关键基础材料和生产装备的供给水平,强化关键产品自给保障能力。美国美国2016发展量子信息科学:国家的挑战与机遇指出美国在研发进程中的障碍:基础研究的技术转化困难、满足量子信息需求的材料与器件开发难度大、研发投入不足且缺乏稳定性、学科领域和研究机构间存在隔阂等。为此,报告提出设立稳定的、长期的核心研究计划;进行短期的、目标明确的战略性全球量子信息科技政策202225研发等建议。2018国家量子计划法10 年内向量子研究注入 12 亿美元资金。2018国家量子倡议法案设立国家量子协调办公室,成立量子信息科学组委

79、会和康子倡议咨询委员会,授权 NIST、DSF、DOE 在 2019年-2023 年共投入 12.75 亿美元发展量子技术。2018量子信息科学国家战略概述明确将量子信息科学作为美国研发事业的新支柱,并提出维护和扩大美国在量子信息科学领域领导地位的国家战略方法。2020关键与新兴技术国家战略将“量子信息科学”列为 20 项关键与新兴技术(C&ET)之一,对军事、情报和经济等国家安全优势具有至关重要的作用。2020美国量子网络战略愿景确定发展量子互联网的两个目标:一是未来 5 年,美国的公司和实验室将展示实现量子网络的基础科学和关键技术,识别这些系统的潜在影响,以及改进后的量子应用对商业、科学、

80、卫生和国家安全的益处。二是未来 20 年,量子互联网链路将利用网络量子设备来实现传统技术无法实现的新功能,同时推进人们对量子纠缠作用的理解。2022量子信息科学和技术劳动力发展国家战略计划旨在促进先进技术教育和推广,培养下一代量子信息科学人才,以跟上量子科学领域不断增长的就业岗位。OSTP 提出 4 项关键行动计划:一是从短期和长期角度评估 QIST 生态系统对劳动力的需求;二是通过公共宣传和教育材料向公众宣传 QIST;三是弥补 QIST 在专业教育和培训机会方面的具体差距,增加高中和本科生参与以及获得 STEM 和量子科学教育的机会;四是保证 QIST 和相关领域的求职便利与公平。2022

81、将量子传感器付诸实践扩展量子信息科学国家战略概述中的政策主题,领导相关研发机构加快开发新的量子传感方法,并计划在未来 1-8 年,采取行动加速实现量子传感器取得的关键发展,确立美国量子传感器技术领先地位。欧盟欧盟2016量子宣言:技术新时代呼吁欧洲各国参与量子旗舰计划,共同建立欧洲的量子科技产业。到了2018 年,欧盟制定的量子旗舰计划正式开始实行。该计划将历时十年,预算达 10 亿欧元,涉及 4 个量子科Global Quantum Information Technology Policy 202226技尖端领域,为整个欧洲的量子产业发展在宏观上奠定了战略基础。2020战略研究议程未来三年

82、将推动建设欧洲范围的量子通信网络,完善和扩展现有数字基础设施,为未来的“量子互联网”远景奠定基础。英国英国2015国家量子技术战略英国的一个新时代将量子技术发展提升至影响未来国家创新力和国际竞争力的重要战略地位。2015英国量子技术路线图对原子钟、量子传感器、量子惯性导航和量子增强成像等技术领域kennel 的商业化时间和发展路线图进行了分析和研究。20202020 年科技战略指出科技不仅是解决问题的手段,更是全球各国竞争的主领域,强调要强化对未来技术前景的理解,积极采取行动获取先发优势,为下一代军事能力奠定基础。20222022 年春季声明宣布扩大合规支出,这项改革将支持英国具有比较优势的新

83、兴行业,如人工智能、量子计算和机器人技术,同时也支持制造业和设计等强大行业。如有需要,立法将在草案中公布,然后纳入未来的财政法案,以便这些措施于 2023 年 4 月生效。2022英国数字战略在未来十年中,商业和研究的许多方面将被量子计算所改变因为其具有大规模的处理能力、内存、数据存储和网络,这些工作是经典计算机无法做到的。德国德国2018量子技术:从基础研究到市场推进量子技术发展的总体框架,明确了德国量子技术研发的重点领域、推进措施,并计划于 2022 年前投资 6.5亿欧元资助各类量子技术研究项目。2019国家量子计划于 2022 年前投资 6.5 亿欧元促进量子技术发展与应用,并可延长资

84、助至2028 年。法国法国2019国家量子行动计划宣布投资 7.9 亿美元,在 5 年内为俄罗斯研究人员提供资金,以开发实用量子计算机,并实现量子优势。2020量子计算发展路线图规划在 2024 年前实施商业量子通信网络、量子物联网等 120 多项研发项目。2021量子技术国家战略计划在 2021 年至 2025 年期间投资18 亿欧元,用于发展量子计算机、量子传感器和量子通信等,并推动相关产业的教育培训工作。日本日本2017量子科学技术(光量子技术)的新推进方案重点聚焦了量子信息处理、量子计算与传感、极短脉冲激光、下一代激光全球量子信息科技政策202227机关 4 个领域,希望通过这些技术的

85、攻关激发日本在量子科技领域的竞争力。2020量子技术创新战略(最终报告)为日本量子科技产业发展制定了技术发展战略、国家战略、产业与创新战略、知识产权与国际标准化战略、人才战略五大发展战略。战略从人才、产业发展、国际合作、国内市场规范等多个方面为日本未来十到二十年间的量子科技发展做出了明确的计划和战略部署,构建了日本量子科技发展蓝图基本的框架。2022量子社会未来展望该战略提出将在 2022 年内建成第一台国产量子计算机,此外该战略还提出到 2030 年量子技术使用者达到1000 万人的目标。韩国韩国2019量子计算技术五年发展计划五年内投入 445 亿韩元用于开发量子计算机硬件等核心技术以及未

86、来有前途的领域,包括量子计算新架构,量子算法和基础软件。新加坡新加坡2019新加坡量子技术,为未来做好准备提出未来新加坡应重点推进量子计算与模拟、量子通信、量子传感和计量,以及基础研究等四个领域的技术发展,并从技术、资金和人才、管理创新及国际合作四个方面提出 15 点发展建议,规划本国的量子科技发展。澳大利亚澳大利亚2020成长中的澳大利亚量子技术产业制定了澳大利亚量子技术发展路线图,提出量子人才培养、技术成果商业化、多学科和多机构项目发展等 8项建议,力图打造可持续的量子技术产业,生成并拥有支撑商业化应用的知识产权,实现澳大利亚在量子技术研发方面的全球竞争优势。加拿大加拿大2021国家量子战

87、略(制定中)在 2021 年财政预算中提议在 7 年内投入 3.6 亿加元(2.88 亿美元),以启动国家量子战略。该战略的目标是增强加拿大在量子研究方面的强大实力;发展量子技术、公司和人才;并巩固加拿大在该领域的全球领导地位。2021量子科学与技术(ST)战略旨在增强DND/CAF预测量子技术预期破坏的能力,利用前沿科学并适应量子创新的能力。荷兰荷兰2019量子技术国家议程计划每年总预算约为 1.02 亿欧元(约合 1.13 亿美元)。其中 6900 万欧元(7700 万美元)已投入现有计划,其余款项属于新项目投资范畴。该计划集中在 3 个前沿领域:量子计算和Global Quantum I

88、nformation Technology Policy 202228量子仿真、国家量子网络和量子传感应用。4 个发展方向包括:实现研究与创新突破成果;生态系统开发,市场创建和基础设施构建;人力资本:教育,知识和技能的推广;推动有关量子技术的社会层面广泛交流。奥地利奥地利2021量子奥地利旨在加速发展量子研究和量子技术领域,与一些世界上最好的公司一同推动研究和应用落地,投入金额达1.07 亿欧元。印度印度2019国家量子科学与技术计划五年(2020-24)内投入 80B(US$1.08B)预算,重点关注基础科学、转化研究、技术开发和创业四个领域:计算、材料、通信、传感/计量,建立 4 个研究园

89、区和 21 个量子枢纽。来源:ICV、光子盒量子科学研究院整理全球量子信息科技政策202229附录附录 2 2 -2022 年全球主要国家年全球主要国家/地区量子投入地区量子投入国家国家总金额(万美元总金额(万美元)分项分项备注备注韩国韩国79804000 万美元2019 年 1 月,大韩民国科学和 ICT 部(MSIT)宣布,未来五年将在量子计算方面投资 4000万美元,用于开发量子计算机硬件、量子计算新构架、量子算法、基础设施等核心技术。其中 2019 年,会投入 60 亿韩元(约 540 万美元)。通过量子计算关键技术的发展,政府计划到2023 年完成实用五量子

90、比特(量子比特信息单元)量子计算机系统的演示,其可靠性超过90。445 亿韩元(3980万美元)2019 年,量子计算技术五年发展计划,未来五年内,将投入 445 亿韩元(约 3980 亿美元)用于开发量子计算机硬件等核心技术以及未来有前途的领域,包括量子计算新架构,量子算法和基础软件。其中,2019 年投入 60 亿韩元(540 万美元)。新加坡新加坡45101800 万美元2018 年 9 月,新加坡政府支持的研发部门国家研究基金会(NRF)将启动一项 2500 万新元(1800 万美元)的基金,旨在提高该国的量子工程能力。2350 万美元2022 年 5 月,在 3.5 年内为新加坡量子

91、工程计划(QEP)的三个国家量子平台投入 2350 万美元。澳大利亚澳大利亚79001.11 亿澳元2022 年 4 月 7 日,澳大利亚政府发布了 2021年国家研究基础设施(NRI)路线图,其中 7000万澳元将用于资助量子商业化中心,帮助澳大利亚企业获得发展、进入新市场和吸引投资所需的支持和基础设施。加拿大加拿大467001.07 亿美元2022 年 3 月,加拿大创新、科学和工业部长宣布通过加拿大自然科学和工程研究委员会(NSERC)的合作研究和培训经验(CREATE)拨款及联盟拨款,形成共计 1.379 亿加元投资金。3.6 亿美元2021 年 4 月 1 日,加拿大政府宣布再投资

92、3.6亿美元,以启动国家量子战略。荷兰荷兰780002350 万欧元2020 年,国家量子技术议程(NAQT)获得 2350万欧元的政府补贴。9300 万欧元荷兰研究理事会(NWO)宣布为 21 个跨学科研究项目提供超过 9300 万欧元(约合人民币7.3 亿)的资助。此笔资助来源于“荷兰国家研究议程 NWA-ORC”的第二轮投资,其目的是使跨学科研究和创新成为可能,从而实现社会和科学突破。6.15 亿欧元荷兰国家发展基金会(National Growth Fund)宣布将为 QDNL 投资 6.15 亿欧元,以帮助荷兰在全球量子技术的竞赛中成为顶级选手。Global Quantum Info

93、rmation Technology Policy 202230芬兰芬兰210002000 万欧元2020 年 11 月,芬兰投资 2000 万欧元建造该国第一台量子计算机,该项目的总体目标是在2024 年之前制造出 50 个量子比特的设备。奥地利奥地利110001.07 亿欧元2021 年,奥地利联邦教育、科学和研究部宣布提供 1.07 亿欧元(略高于 1.27 亿美元)的资金用于量子研究和量子技术,计划名为量子奥地利(Quantum Austria)。印度印度10581410.2 亿美元印度政府在 2020 年联邦预算中为国家量子技术和应用任务拨款 800 亿卢比。1024 万美元2019

94、 年,印度科学技术部(DST)为“量子使能科技”(QuEST)研究项目投资了 8 亿卢比。2790 万美元2018 年,印度启动一个为期 5 年的量子技术研究项目,并拨付2790万美元,该项目是印度“国家跨学科网络物理系统”的一部分。中国中国15277003.37 亿美元2016-2019 年,根据国家“十三五”规划,中国的量子研究经费达到约 3.37 亿美元。1000 亿元2021 年 3 月,“十四五”规划共 5 次提到“量子信息”,2 次提到“量子计算”和“量子通信”,1次提到“量子科技”和“量子精密测量”。在十四五规划中,明确提出要瞄准人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生

95、物育种、空天科技、深地深海等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目,并计划投入 1000 亿元建设量子信息科学国家实验室。美国美国2222301330 万美元2015 年 5 月,2015-2019 年技术实施计划提出从 2016 财年起,国防部长办公室支持量子科学与工程制造项目(Quantum Science andEngineering Program,QSEP),总预算 1330万美元。12.75 亿美元2018 年 12 月,国家量子倡议法案(NQIA)批准了五年内 12.75 亿美元的联邦研发支出,成立了国家量子协调办公室,并呼吁在全国范围内建立新的 QIS 研究机构

96、和财团。其中美国国家标准与技术研究院获资 4 亿美元,制定量子科技发展标准;国家科学基金会获资 2.5 亿美元,支持量子科技人才建设;能源部获资6.25 亿美元,成立量子信息科研中心,加速科技攻关。9400 万美元2019 年 2 月,国家科学基金会(NSF)发布 量子飞跃前沿研究院(QLCI)项目指南,提出拟提供 9400 万美元推动量子信息科学与工程前沿,涵盖量子计算、量子通信、量子模拟和量子传感等研究主题。其中,跨学科研究将资助四大方向:远程安全通信的量子网络、量子计算机的软件栈、量子模拟的算法、体系结构和平台。5 亿美元2021 年 1 月,美国众议院提出 量子网络基础设施法案,要求推

97、进美国以量子为中心的基全球量子信息科技政策202231础设施的发展,包括量子计算、量子测量及量子通信,其总的目标是建立一个大规模的量子网络,2022-2026 年每个财年预算 1 亿美元,五年内计划投入 5 亿美元。3.4 亿美元2021 年 3 月,美国众议院提出 量子科学和技术用户扩展法案,旨在“鼓励和促进使用美国量子计算硬件和量子计算云进行研究”,计划 5 年投入 3.4 亿美元。2022 财年 3000 万美元;2023 财年 5000 万美元;2024 财年 7000万美元;2025 财年 9000 万美元;2026 财年 1亿美元。欧盟欧盟10609010 亿欧元2018 年 10

98、 月,欧盟提出量子旗舰计划,十年期 10 亿欧元预算,联合了研究机构、大学、产业、企业和政策制定者,首批启动 19个科研类项目,涉及量子通信、量子计算+模拟、量子测量和量子基础科研四大方向。英国英国12479010 亿英镑2015 年,英国政府发布国家量子技术计划(NQTP),英国的 NQTP 被认为是世界上第一个以开拓最广泛的领域为目标的量子技术计划,该计划横跨量子计算、通信、计时、传感和成像等领域。2015-2024 年,NQTP 第 1和第 2 阶段的计划支出约为 10 亿英镑。德国德国2926286.5 亿欧元2018 年 9 月,德国政府发布量子技术:从基础到市场,该计划表示,德国政

99、府决定在当前立法期内以 6.5 亿欧元资助德国量子技术的发展。即该计划将为每年约 1 亿欧元的量子研究政府研究经费增加 6.5 亿欧元。新计划计划于 2018-2022 年实施,并可能延长至 2028 年。1.5 亿欧元2022 年 3 月,德国联邦教育和研究部宣布为 3个量子计算项目资助约 1.5 亿欧元。20 亿欧元2021 年 5 月,德国政府加码投资 20 亿欧元发展量子技术。预计到 2025 年,德国科学部将投入 11 亿欧元支持量子计算的研发,经济部也将投入 8.78 亿欧元支持实际应用。法国法国19072818 亿欧元2021 年 1 月,法国政府发布 量子技术国家战略,计划五年

100、内在量子领域投资 18 亿欧元,使法国跻身量子信息领域的“世界前三”。从资金的用途来看,3.5 亿欧元用于量子仿真系统的开发,4.3 亿欧元投资未来成熟量子计算机的研究,2.5 亿欧元用于传感器开发,1.5 亿欧元用于后量子密码学,3.2 亿欧元投资量子通信,以及在开发量子设备涉及的相关技术方面投资 2.9 亿欧元。俄罗斯俄罗斯86000500 亿卢布2019 年 12 月俄罗斯出台国家量子行动计划,拟在 5 年内投资 500 亿卢布(约 7.9 亿美元),用于在俄罗斯领先实验室进行的基础和应用量子研究。日本日本14510.2532.04 亿日元2018 年,日本文部科学省发布光量子跃迁旗舰计

101、划(Q-LEAP),其项目周期为 2018-2027Global Quantum Information Technology Policy 202232年,第一年度(2018 年)投资额为 32.04 亿日元,重点关注量子信息处理、量子模拟器和量子计算机等相关技术领域。21.95 亿日元2019 年,日本文部省发布了 2019 年光量子科学 预 算 概 要,其 中 对 光 量 子 飞 跃 计 划(Q-LEAP)的资助金额为 21.95 亿元(约合1.3 亿人民币),主要研究方向包括:量子信息处理、量子测量和量子传感等。31.98 亿日元经 2021 年预算和增长率推算得出 2020 年在光量

102、子跃迁期间计划中投入为 31.98 亿日元。44 亿日元2021 年,文部科学省所管的以利用量子科技解决社会问题为目标的研究开发计划“光量子飞跃旗舰项目(Q-LEAP)”将投入约 44 亿日元,比 2020 年度增长 37.6%。107.5 亿日元2020 年,日本政府发布 Moonshot 研发计划,该计划共有 9 个研发目标,第六个目标为实现其到 2050 年创建容错通用量子计算机,预计投入在 15-200 亿日元。取中位数为 107.5 亿日元。来源:ICV、光子盒量子科学研究院整理全球主要国家/地区 2015-2022 年 QIS 总投入情况注:(1)统计时期是 2015-2022 年

103、 6 月,由于许多国家的量子投入不一定是全部公开的,不同国家的年度跨越不一致,无法进行非常明确的年度划分;(2)总投入单位:万美元;(3)QIS 总投入包括目前政府文件公开披露的已投入部分与已发布相关政策计划未来投入的部分;(4)国家前后政策表示的资金投入可能存在重复,本文在统计的过程中已将可能存在的重复部分剔除。数据来源:政府报告资料、CIFAR、ICV、光子盒量子科学研究院整理全球量子信息科技政策202233附录附录 3 3 全球主要国家全球主要国家/地区为促进量子技术发展采取的主要措施地区为促进量子技术发展采取的主要措施国家国家/地区地区为促进量子技术发展采取的主要措施为促进量子技术发展

104、采取的主要措施美国美国1、2019 年-2023 年投入 12.75 亿美元进行量子研究2、立法保障:国家量子计划法案规定国家量子计划总体框架3、成立国家量子倡议咨询委员会 NQIAC 和国家量子协调办公室(NQCO)作为量子协作行业研究的总协调机构4、美国国家科学基金会:设立三个新的量子飞跃研究所;创立量子创意孵化器;设立量子计算和信息科学人才计划5、美国能源部:提出建立全国性量子互联网的战略蓝图(10 年内完成);成立5 个量子信息科学研究中心6、国家标准与技术研究院:发起成立量子经济发展联盟(QED-C)7、创建“国家 Q-12 教育伙伴”创新试点项目。中国中国1、2014 年建立中国科

105、学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心2、发起“空间尺度量子实验”(Quess)国际项目;开展“国家广域量子保密通信骨干网络”项目,开通远距离光纤量子保密通信骨干网“京沪干线”;将量子信息纳入国家重点研发计划,开展“量子调控与量子信息”重点专项项目;开展“科技创新2030量子通信与量子计算机重大项目”。4、建设量子信息科学国家实验室(5 年内(2018-2022)投入千亿元)。5、在中国制造 2025、中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要、国家创新驱动发展战略纲要、“十三五”国家战略性新兴产业发展规划、国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见、中华人民共和国国民经济和社会发展第

106、十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要等重要国家文件中,明确要积极推动量子技术发展。6、通过广泛的国家计划,致力于招募顶尖人才,如清华大学成立量子信息班7、为量子研究提供国家专项资金,地方和省级项目也越来越多。如,2017 年 12月成立的安徽量子科学产业发展基金宣布计划投入100亿元人民币(近16亿美元)用于量子计算、通信和测量。山东省也宣布了“量子技术创新发展规划(2018-2025年)”计划,成立济南量子研究所,并设立新基金,以推动该学科和新兴产业的发展。深圳计划在 5 年(2021-2025 年)对包括量子技术在内的新兴技术的研发投资超过 1080 亿美元。重庆、浙江、广东等地也在

107、努力促进量子产业和基础设施建设。欧盟欧盟1、Quantum Flagship:十年期,十亿欧元计划,2018-2021 年分配 1.52 亿欧元(1)共 24 个项目,四个核心领域项目包括量子计算、量子模拟、量子通信、量子计量与传感(2)QTEdu 项目,由欧盟的 Horizon 2020 研究和创新计划资助,旨在协助欧洲量子旗舰创建学习生态系统,为社会提供有关量子技术的信息和教育(3)量子产业联盟,由欧洲的主要商业参与者(大型企业、小型企业、投资者和初创公司)成立,旨在了解各国政策与战略方向,推动欧洲商业量子解决方案的增长2、QuantERA:国际研究资助合作伙伴关系3、开放 QKD:QKD

108、 开发的产学联合体4、欧洲量子通信基础设施(EuroQCI):2021 年 7 月,27 个欧盟成员国承诺与欧盟委员会和欧洲航天局(ESA)合作,共同建设 EuroQCI 项目一个覆盖整个欧盟的安全量子通信基础设施,迈向安全的全欧洲量子互联网5、2021 年 3 月,欧盟成立欧洲创新理事会(EIC),并为该机构提供超 100 亿欧元的总预算(2021 至 2027 年),用于研究量子计算、新一代电池、基因治疗。Global Quantum Information Technology Policy 202234英国英国1、到 2024 年量子技术项目总投资将超 10 亿英镑2、第一阶段(201

109、4-2019 年)投资 4 亿英镑(4.67 亿欧元),第二阶段投资 3.5亿英镑(4 亿欧元)3、国家量子技术计划(NQTP):包括 4 个量子中心4、设置量子技术产业战略挑战基金5、资助博士培训中心6、投资量子初创公司法国法国1、18 亿欧元计划,资金由 PIA4 和 France Relance 经济复苏计划提供,其中政府提供 10 亿欧元,该计划持续时间为 2021-2025 年。从资金用途来看,3.5 亿欧元用于量子仿真系统的开发,4.3 亿欧元投资未来成熟量子计算机的研究,2.5 亿欧元用于传感器开发,1.5 亿欧元用于后量子密码学,3.2 亿欧元投资量子通信,以及在开发量子设备涉

110、及的相关技术方面投资 2.9 亿欧元。量子计划的关键要素:(1)征集专注于 4 个技术领域的项目(2)第一代 NISQ 量子加速器的大挑战(3)支持近市场公私合作研发使能技术的工业发展计划(4)中期公私研发技术成熟计划(5)计划设立后期投资基金,规模在 3 亿到 5 亿欧元之间,专门用于量子创业公司(6)每年资助数百名新博士生、博士后和年轻研究人员(7)技术文凭、本科生和硕士生的量子培训2、2014 年,设立巴黎量子计算中心(PCQC),是法国国家科学研究中心(CNRS)、巴黎大学、索邦大学之间的“研究联盟”。3、2020 年,法国国家研究机构与国防创新局(AID)合作,发起对 ASTRIDQ

111、uantumTechnologies 项目提案的征集。旨在确定与国防、民用研究和工业领域相关的量子技术领域的潜在破坏,项目领域包括传感器、算法、密码学/通信。4、2021 年法国国家研究局(ANR)的“量子技术中心”开始实施 AAPR 专项,每年超 1000 万欧元用于该专项,以支持涉及量子通信专家、网络安全专家和电信设备制造商的 QKD 技术的研究。5、2022 年 3 月,法国启动 1.5 亿欧元的量子优先研究和设备计划(PEPR),该计划由 CNRS、法国替代能源和原子能委员会(CEA)和法国国家数字科学与技术研究所共同推动,其 5 年的预算高达 1.5 亿欧元。该计划涉及的领域包括:固

112、态量子比特、冷原子量子比特、量子算法与后量子密码、量子通信。已经确定了与 Quantum PEPR 的四个研究领域相关的十个重大项目,这些项目持续时间为 5-6年。德国德国1、量子技术-从基础研究到市场(2018 年)中,德国政府投入 6.5 亿欧元资助量子技术发展。计划实施时间为 2018-2022 年,并可能延长至 2028 年。2、2021 年 5 月,德国政府加码投资 20 亿欧元发展量子技术。预计到 2025 年,德国科学部将投入 11 亿欧元支持量子计算的研发,经济部也将投入 8.78 亿欧元支持实际应用。3、2021 年 1 月,德国政府启动 3 亿欧元“量子谷”项目,开发德国第

113、一台量子计算机,促进量子计算和量子技术中心(ZQQ)和量子技术园区对工业界科学家和专家的教育和培训。4、2021 年 11 月,德国航空航天中心(DLR)征集基于离子阱技术的量子处理器设计方案;2021 年 12 月,德国航空航天中心(DLR)征集建造光子量子处理器的提案。5、2021 年 3 月,德国联邦政府宣布设立价值 1 欧元(1.1 美元)的 DeepTech未来基金,将投资于初创企业和中小企业,预计为每家公司投资 1 至 1000 万欧元,其中一部分基金将投资于量子计算领域。全球量子信息科技政策202235澳大利亚澳大利亚1、澳 大 利 亚 研 究 委 员 会 卓 越 中 心(Aus

114、tralian Research Council CentresofExcellence)专注于量子研究,于 2017 年到 2024 年投入 1.308 亿澳元(9860 万美元)。2、国防部下一代技术基金(Department of Defence Next Generation TechnologiesFund)就量子技术征集提案投入 600 万澳元(450 万美元)。3、联邦和州政府部分拥有硅量子计算4、悉尼量子学院(SQA),旨在打造澳大利亚的量子经济5、2020 年,CSIRO 制定量子路线图“成长中的澳大利亚量子技术产业(GrowingAustralias Quantum Tec

115、hnology Industry)”,旨在帮助促进在澳大利亚创建量子产业,促进研究界、政府、行业之间建立联系、合作以及商业化。6、2020 年,两个先进的量子科学和技术项目已通过国防工业量子研究联盟获得了 150 万美元的资金,新南威尔士州首席科学家和工程师办公室承诺提供 100 万美元的资金,而联邦政府的国防科技(DST)集团承诺提供 50 万美元。7、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)创建 Main Sequence 风险投资公司,目前已完成对 Q-CTRL、QuintessenceLabs、Quantum Brilliance 等量子公司的投资。8、将量子计算确定为数字经济战略

116、中的五项新兴技术之一,在关键技术行动计划中,量子被确定为重点关注的九个优先技术领域之一。9、成立澳大利亚量子技术论坛(AusQuantech)10、2021 年,澳大利亚宣布计划将投入 1 亿澳元(7300 万美元)开发量子技术,其中大部分将用于澳大利亚量子研究的商业化,并与全球市场和供应链建立联系。加拿大加拿大1、加拿大航天局量子加密和科学卫星(QEYSSat)任务,用于展示太空忠的量子密钥分配(QKD),使加拿大更接近实现真正安全的通信基础设施,从而实现国家乃至全球的互联互通。2、加拿大国家研究委员会安全和破坏性技术研究中心:量子传感器挑战计划3、Natural Sciences and

117、Engineering Research Council/UK Research and Innovation联合举办量子技术竞赛,呼吁工业-学术界联合开发量子技术(来自加拿大的 440万加元)。4、对量子初创公司的风险投资,2020 年,创新、科学和工业部宣布向 D-WaveSystems Inc.捐款 4000 万美元用于量子计算机硬件与软件系统项目。5、2021 年预算提出 3.6 亿加元启动国家量子战略6、政府直接资助量子研究中心(加拿大政府的加拿大第一研究卓越基金向不列颠哥伦比亚大学的量子物质研究所投资了 6650 万美元;加拿大政府的西部经济多元化加拿大基金向 SFU 萨里分校的量

118、子算法研究所投资了 221 万美元)。7、2022 年 3 月,加拿大自然科学和工程研究委员会(NSERC)、CREATE 以及多个联盟赠款投资量子技术共 1.379 亿美元,用于开发顶尖量子人才、量子国家研究项目,促进加拿大区域量子研究和创新中心、联邦实验室以及其他中心和利益相关者之间的协同作用。印度印度1、计划 5 年(2020-2024)投入 800 亿卢比(11.2 亿美元),推动量子技术的发展,主要投资领域包括量子计算、量子通信、量子密钥分发、加密、密码分析、量子器件、量子传感、量子材料、量子钟等,由科学技术部(DST)实施,旨在培养下一代技术与人才,促进转化研究,并鼓励企业家精神和

119、初创生态系统的发展。2、2018 年,科学技术部设立“量子使能科学与技术(Quantum-EnabledScience&Technology,QuEST)”研究项目,在三年内投资 8 亿卢比,以促进量子计算领域的研究。3、截至 2020 年 8 月,DSI 已建立 4 个量子园区和 21 个量子中心。Global Quantum Information Technology Policy 202236以色列以色列1、2018 年,以色列启动国家量子科学与技术计划,指定预算为 2 亿新谢克尔,该计划内容主要包括:建立支持相关人力资本的计划;创建和改进机构研究基础设施;国家研究基础设施论坛计划。2

120、、2019 年,以色列政府为一项为期 6 年的量子技术计划拨款 12.5 亿谢克尔。该计划得到了政府的全面批准,资金将来自高等教育委员会、国防部研究、武器开发和技术基础设施管理局以及学术机构。资金将被运用在以下几个方面:人力资本投资、改善研究基础设施、鼓励研发方面的国际合作以及促进量子产业的发展。3、以色列国防部将建立“国家量子能力中心”,负责与量子计算机相关的硬件、程序、算法、接口等全部技术的研发工作,旨在开发完整的量子计算机。日本日本1、在 2021 年度预算中,量子科技相关预算为 340 亿日元:(1)确定 4 个主要技术领域:量子计算机与量子模拟、量子测量/传感、量子通信/密码学、量子

121、材料(2)5 年内(2020-2024),建立 5 个或更多的“量子技术创新中心(国际中心)(3)5 年内(2020-2024),成立量子技术创新委员会(4)10 年内(2020-2029),创办 10 家以上量子技术风险投资公司2、发布量子飞跃旗舰计划 Q-LEAP(6 个旗舰项目和 3 个基础研究项目),项目周期为 2018-2027 年,主要围绕“量子信息处理”、“量子传感”、“极短脉冲激光”、“下一代激光加工”四个研究技术领域。3、登月研发计划目标,到 2050 年实现大规模容错通用量子计算机。4、到 2039 年为广泛的应用构建成熟的量子计算机5、2020 年 4 月,日本多家研究所

122、以及相关企业组建了名为“QPARC”的攻关项目,由日本量子初创企业 QunaSys 主导,旨在开发出真正可实际落地的产业及量子计算应用。6、2020 年 10 月,日本国家信息和通信技术研究所(NICT)启动一项为期 10 年的量子人才培养项目“量子原住民”培养计划(2020-2030),旨在培养量子人才。荷兰荷兰1、七年内(2021-2027 年)提供 6.15 亿欧元的投资,用于进一步开发量子技术。2、培训 2000 名研究人员和工程师,扩大 100 家初创企业的规模,并于 2027 年前在荷兰设立三个企业研发实验室。3、成立五个量子中心4、推出 LightSpeed 计划,为量子初创公司

123、提供个性化定制的帮助5、创新生态系统:建设量子之家(House of Quantum),作为发展量子技术的国家总部,涵盖学生、公司、投资者和研究人员。俄罗斯俄罗斯1、五年内(2020-2024 年)投资 7.9 亿美元开发实用量子计算技术2、技术主权:三家国有企业分管三个领域,Rosatom 负责量子计算以及材料科学,Rostec 研发量子传感器,RZD 负责量子通信3、建立国家量子实验室,采用大学、研究机构、科技公司和初创企业的最佳成果和资源4、启动量子通信高技术领域发展路线图的制定,规划在 2024 年前实施商业量子通信网络、量子物联网等 120 多项研发项目5、颁布“数字经济国家项目”(

124、2019-2024),将量子科技列为 9 大重点发展对象之一,计划在未来五年内投入 10 亿欧元6、2021 年启动量子互联网,与俄罗斯风险投资公司合作。新加坡新加坡1、启动为期 5 年的量子工程计划2、四个关键领域:量子计算、量子通信和安全、量子传感以及量子晶圆厂3、三个国家平台:国家量子计算中心、国家量子器件研制平台、国家量子安全网络4、建立 CQT(量子技术中心)5、量子通信卫星项目 QKD Qubesat(与英国合作)全球量子信息科技政策202237韩国韩国1、在未来五年内,投入 445 亿韩元(3980 万美元)用于开发量子计算机硬件等领域,包括量子计算新架构,量子算法和基础软件2、

125、到 2023 年完成实用 5 量子比特量子计算机系统的演示3、建设 QKD 网络。芬兰芬兰1、成立芬兰量子研究所 InstituteQ,旨在利用芬兰的量子技术专业知识为研究和商业创造新的机会。2、芬兰国家技术研究中心(VTT)在 InstituteQ 框架下建立 BusinessQ,这是一个具有量子计算产业联盟性质的项目,首要任务是为芬兰制定商业路线图。来源:ICV、光子盒量子科学研究院整理Global Quantum Information Technology Policy 202238本报告采用的数据均来自公开渠道或对公开数据进行的整理。本报告发布的观点力求独立、客观和公正,结论不受第三

126、方授意或影响,不构成任何广告。光子盒全部原创作品版权归光子盒所有。其他媒体、网站或个人转载使用时不得进行商业性的原版原式的转载,也不得歪曲和篡改本网站所发布的内容。如转载须注明来源为“光子盒”,不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删减和篡改。未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制或发表。如征得光子盒的同意进行引用、刊发的,需在允许范围内。违规使用本报告者,法律必究。光子盒引用其他资料的目的在于呈现信息,并不代表光子盒赞同其全部观点,不对其真实性、时效性负责。本报告具有一定的时效性,仅表达截至发稿时的情况,不代表未来情况。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成投资建议。

127、声声 明明全球量子信息科技政策202239作为全球前沿科技咨询机构,ICV 对新技术始终充满热情,我们专注于发布最准确客观的行业数据与观点,来帮助我们的客户做出正确的战略决策。我们目前专注于最前沿的科技,例如智能驾驶、量子技术、人工智能和新能源等。我们集合了全球顶尖的技术专家与行业研究团队,通过连接动态的行业与公司信息,我们的分析师将为我们的客户提供更丰富、更高度融合的视角来看待未来商业世界。我们可以实时动态且有效的揭示新技术路线下的风险与机会,这将助力我们的客户获得最快的信息,从而更有信心地进行决策。关于我们关于我们Global Quantum Information Technology

128、Policy 202240光子盒(GUANGZIHE)这一创业理念萌生于 2019 年 9 月,第一篇媒体文章发表于 2020 年 2 月。“光子盒”这一名称来自于在 1930年第六届索尔维会议(Solvay Conference)上,爱因斯坦(AlbertEinstein)在其与玻尔(Niels Bohr)的争论(Bohr-Einstein debate)中提出的一项光子盒实验(photon box experiment)。光子盒以量子信息技术为切入点,通过文字、视频等方式传播资讯、科普知识、解读技术等。光子盒通过提供商务推广、研究报告、展览会议、投融资、战略咨询等服务,已与中国多地政府、国

129、内外多家研究机构和科技企业建立了良好的合作关系。成立至今,光子盒积极参与中国量子信息科技领域的重大活动,例如:2021 年 5 月,光子盒作为协办方,与主办方中国电子科技集团公司电子科学研究院、社会安全风险感知与防控大数据应用国家工程实验室和中国工程科技发展战略安徽研究院,在安徽合肥成功举办了“2021 中国量子科技产业双循环高峰论坛”。2022 年 3 月,光子盒为重庆市沙坪坝区政府提供支持,筹建重庆市量子实验室,未来也将持续为重庆量子信息科技行业提供服务和保障。光子盒正在不断扩充自有量子信息科技产业数据库的广度与深度,建立多维量子产业数据信息,提供客观、专业、深入及具有时效性的前沿科技报道和研究报告等。光子盒未来仍将在前沿科技领域持续发力,为建设中国量子信息科技生态圈做出努力,同中国量子信息科技产业共同成长。

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