量子計算技術所帶來的算力飛躍，給復雜度較高的物理化學、新型材料研發、醫藥、能源勘探、人工智能等行業發展帶來強大助力‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 美國、英國、歐盟等國家和地區出臺了一系列支持量子信息技術的發展戰略，并下撥大量資金用于研究‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。 這些或對我國量子產業的發展有所啟發‍‌‍‍‌‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‌‍‍‍‌‍‍‍‍‌‍‌‍‌‍‌‍‍‌‍‍‍‍‍‍‍‍‍‌‍‍‌‍‍‌‍‌‍‌‍。

　　量子計算是一種新型計算方式，以微觀粒子構成的量子比特為基本處理和存儲單元，量子計算的計算和存儲能力可隨量子比特數量的增加而呈指數級規模擴展，量子計算在理論上具有攻克經典計算無解難題的巨大潛力。

　　根據波士頓咨詢公司預測，截至2030年，量子計算應用市場規模將達到500億美元，其發展前景被業界看好。 近年來，美國、歐洲、英國、加拿大、澳大利亞等國家和地區普遍重視量子計算技術與產業發展，全球科技巨頭、科研機構亦展開量子計算領域研究與行業應用，量子計算研究與產業發展呈現良好態勢。

　　國外量子行業發展現狀

　　從全球范圍來看，多國政府紛紛出臺支持量子信息技術的發展戰略，下撥大量資金用于以量子計算為主的量子信息技術研究。 美國近年來持續投入，政府部門、高校及科研院所、科技巨頭和初創企業等形成合力協同發展，在基礎理論研究、量子處理器研制和應用探索等方面占據領先地位; 日本、加拿大、澳大利亞和歐洲等國家和地區緊密跟隨，通過聯合攻關和成果共享等方式，正在形成聯盟并不斷加強合作優勢; 印度、韓國、俄羅斯、以色列等國家也開始重視量子計算技術的發展，并相繼將其列入國家技術計劃，加大研發投入。

　　美國

　　早在2002年，美國國防部高級研究計劃局(DARPA)就制定了《量子信息科學和技術發展規劃》，目標是若干年內在核磁共振量子計算、中性原子量子計算、諧振量子電子動態計算、光量子計算、離子阱量子計算及固態量子計算等領域取得重大研究進展。 2007年，DARPA將量子科技作為核心技術基礎列入其戰略規劃，在2015年設定的戰略投資領域中，量子物理學成為DARPA的三大前沿技術之一。

　　2009年，美國國家科學與技術委員會(NSTC)發布了《量子信息科學的聯邦愿景》，建議政府加強量子技術的控制和利用。 國家科學基金會(NSF)提出了量子信息科學跨學科研究計劃。

　　2015年，美國陸軍研究實驗室(ARL)發布《2015—2019年技術實施計劃》，提出2015財年至2030財年量子信息科學研發目標與基礎設施建設目標。 從2016財年起，國防部長辦公室支持三軍量子科學與工程制造項目(QSEP)。

　　2016年7月，NSTC發布《推進量子信息科學發展：美國的挑戰與機遇》報告，報告總結了量子信息科學在多個領域的進展和未來發展潛力，指出了美國在目前研發進程中的障礙，調查了各聯邦機構在量子信息科學領域的主要項目及研發投入水平。 同年，美國能源部(DOE)發布了《與基礎科學、量子信息科學和計算交匯的量子傳感器》報告。

　　2018年6月，美國眾議院科學委員會高票通過《國家量子倡議法案》，計劃在10年內撥給能源部、國家標準與技術研究院、國家科學基金會(NSF)12.75億美元，用于開展量子信息科技研究。 9月，美國白宮科技政策辦公室(OSTP)、國家科學技術委員會(NSTC)發布《量子信息科學國家戰略概述》，系統性地總結了量子信息科學帶來的挑戰、機遇，以及為維持和擴大美國在該領域的領導地位所應做出的努力。 12月，美國總統特朗普簽署《國家量子倡議法案》，全方位加速量子科技的研發與應用，確保美國量子科技領先地位，開啟量子領域的“登月計劃”。

　　2020年2月，美國白宮網站發布《美國量子網絡戰略構想》，提出美國將開辟量子互聯網，確保量子信息科學惠及大眾。 《戰略構想》指出，通過在量子網絡領域的前驅開拓，美國預備革新國家和金融安全、患者隱私、藥物發現以及新材料的設計和制造，同時增加人們對宇宙的科學認識。 7月，美國能源部公布了一項致力于打造量子互聯網的計劃，目標是十年內建成與現有互聯網并行的第二互聯網——量子互聯網。 8月，美國白宮科學技術政策辦公室、國家科學基金會和美國能源部宣布，撥款超過10億美元，在全國建立12個新的人工智能和量子信息科學研究所——7個國家科學基金會牽頭的人工智能研究機構和5個能源部量子信息科學研究中心。

　　歐盟

　　2008年，歐盟發布《量子信息處理與通信戰略報告》，提出了歐洲在未來五年和十年的量子通信發展目標，包括實現地面量子通信網絡、星地量子通信、空地一體的千公里級量子通信網絡等。 同年9月，歐盟發布了關于量子密碼的商業白皮書，啟動量子通信技術標準化研究，并聯合來自12個歐盟國家的41個伙伴小組開啟了“基于量子密碼的安全通信”(SECOQC)項目。

　　2016年3月，歐盟委員會發布《量子宣言(草案)》，呼吁歐盟成員國及歐盟委員會發起資助額達10億歐元的“歐洲量子技術旗艦計劃”，并實現如下目標：建立極具競爭性的歐洲量子產業，確保歐洲在未來全球產業藍圖中的領導地位; 增強歐洲在量子研究方面的科學領導力和卓越性; 面向量子技術創新企業加大投資，把歐洲打造為一個有活力和吸引力的區域; 充分利用量子技術進展，更好地應對能源、健康、安全和環境等領域的重大挑戰。

　　2017年11月，“歐洲空間量子技術行動”(QTSpace)主席在歐洲空間局(ESA)第二屆量子技術研討會上向ESA和歐盟委員會提交了題為《空間量子技術》的戰略報告，在未來發展戰略和優先任務方面，確定了通過衛星傳輸的保密通信、時間頻率的空間傳輸、遙感和對地觀測、基礎物理四個重點發展方向。

　　2018年10月，由歐盟委員會資助的“歐洲量子技術旗艦計劃”開始施行，該計劃將歷時十年，預算為10億歐元，首批啟動19個科研類項目。

　　2020年5月，歐盟“歐洲量子技術旗艦計劃”官網發布《戰略研究議程(SRA)》報告。 報告表示，未來三年將推動建設歐洲范圍的量子通信網絡，完善和擴展現有數字基礎設施，為未來的“量子互聯網”遠景奠定基礎。 為實現這一目標，歐盟將推動量子通信與傳統的網絡基礎設施和應用相結合，利用QKD(量子密鑰分發)協議和具有可信節點的網絡，開發用于全球安全密鑰分發的基于衛星的量子密碼等。

　　英國

　　2015年3月，英國政府發布《量子技術國家戰略——英國的一個新時代》報告，同年9月發布《英國量子技術路線圖》，將量子技術發展提升至影響未來國家創新力和國際競爭力的重要戰略地位。 英國量子技術國家戰略由英國量子技術戰略咨詢委員會制定，旨在指導英國未來20年與量子科技相關的發展與投資，促進形成一個長期、可持續、增長式的英國量子產業。

　　2016年12月，英國政府科學辦公室發布《量子技術：時代機會》報告，提出建立一個集政府、產業、學界力量為一體的量子技術共同體，使英國能在未來的量子技術市場中搶占世界領先地位，實質性地提高產業價值。 同時，其還提出了英國量子技術應用的五大領域，分別是原子鐘、量子成像、量子傳感和測量、量子計算和模擬以及量子通信。

　　2018年12月，英國下議院科學技術委員會發布《量子技術》報告，分析了量子技術給英國帶來經濟增長和社會效益的機會與潛在風險，提出下一步發展的政策建議。

　　2020年7月，英國國防科學與技術實驗室(Dstl)代表英國國防部、英國戰略司令部，聯合發布了《量子信息處理技術布局2020：英國防務與安全前景》研究報告。 報告認為，量子技術的進步能夠有效幫助軍事指揮官提升決策的高效性、準確性和果斷性。 未來5～10年內，量子信息處理不僅能夠在防務體系中得到推廣應用，還能廣泛應用于金融交易，飛機、導彈、火控和防御裝備的控制系統，傳感器數據處理(如數據融合、導航、干擾環境下信號解析)，機器學習，人工智能場景理解，警告標志識別，非可見環境下的模式分析等多個領域。

　　對我國量子行業發展的啟示

　　為搶占量子技術革命的制高點，我國先后啟動“自然科學基金”“863計劃”和重大專項，支持量子計算的技術研發和產業化落地。 目前，我國主要以科研機構、高校開展的理論研究為主，核心論文數量、研究機構數處于世界前列，基礎研究能力僅次于美國。 尤其在多光子糾纏領域，一直保持國際領先地位，已經實現18個光量子的糾纏，國內第一臺“玻色取樣”在特定任務上超越最早期兩臺經典光量子計算原型機。 阿里巴巴、騰訊、百度和部分ICT企業也積極參與產業生態建設，紛紛建立相關實驗室。 借鑒國外量子產業發展的先進經驗，對我國的啟示如下：

　　夯實量子技術科研基礎

　　在量子計算領域，建立研究機構與信息通信、化工制藥、人工智能等行業的合作平臺與機制，依托實際需求，進行復雜計算問題在量子計算處理器和云平臺的建模解析、算法映射和協同研發; 在量子通信領域，對于已經進入實用化的量子密鑰分發和量子保密通信，依托現有試點項目和網絡建設，進一步促進商用化推廣和產業發展成熟; 在量子測量領域，加強科研項目布局中的工程化和實用化指標考核，推動研究成果落地轉化，以及研究機構和行業應用部門的溝通交流合作。

　　落實科學規劃

　　實施科技創新驅動發展戰略，編制量子科技發展的“十四五”規劃，布局量子科技的科研、人才培養和產業發展; 進一步完善政府統籌協調和決策機制，強化科研項目和資金管理，提升科技成果轉化激勵機制成效，提高科研人員成果轉化效益，促進地方科技體制機制改革; 制定推進量子應用商業發展所必需的指標和標準，完善量子通信行業的評測技術與相關規章制度。

　　以市場需求驅動產業應用

　　發揮產學研合作優勢，采取政府和社會資本合作的模式推動建設創新中心、研究院; 支持量子科技領域海外公司在我國設立全創新中心和平臺，構建跨國公司與本土企業創新合作服務平臺，推動量子科技加快發展; 量子信息技術研究和應用涉及諸多工業基礎配套和工程研究環節，加強對材料工藝、核心器件和測控系統等瓶頸環節的攻關突破，對于產業應用和可持續發展具有重大意義。

　　科學技術論文投稿刊物：《量子電子學報》由中國科學院主管，中國光學學會基礎光學專業委員會主辦，科學出版社出版的學術期刊。國內刊號CN：34-1163/TN，國際刊號ISSN：1007-5461。

　　人才隊伍與平臺建設

　　加大專業人才引進培養。 成立量子科技學院或學校，為量子科技開發應用培養、儲備人才; 制定量子科技高精尖人才培養計劃，加強高校和科研院所技術轉移機構的建設和人才培養，促進知識的雙向流動; 遴選量子科技重大戰略領域，積極開展基礎性、戰略性、前沿性科學研究和共性技術研究，構建開放、協同、高效的共性技術研發平臺。

　　作者：王林