赢得量子竞赛:美国主导下一场科技革命的蓝图


美国长期以来一直是量子技术创新的发源地。美国的实验室诞生了首个超导量子比特,同时也提出了肖尔算法。然而,其他具有颠覆性意义的计算技术的发展历史引出了一个令人担忧的问题:美国究竟只是开创量子时代,还是真正能够实现该技术的工业化生产?担心自己取得的突破最终不得不从海外获得许可,以及随之而来的各种国家安全隐患,一直是人们长期关注的焦点。
我很高兴地宣布,这个问题如今已得到妥善处理。7 月 7 日,白宫举办了由政府高级官员以及几乎所有美国主要量子技术公司负责人参加的峰会,共同探讨如何确保美国在量子技术领域的领先地位。作为 DCVC 的联合创始人兼管理合伙人,我和马特·奥科很荣幸能受邀参会,继续推进我们多年来在产业界和政府间展开的对话。此次峰会的召开,正是紧随特朗普总统签署两项行政命令之后——这些命令从根本上改变了美国在量子技术方面的发展策略,将重点从纯粹的研究转向积极的产业化发展。
第一项名为“开启量子创新的新前沿”的行政命令旨在在全球市场主导权之争中采取主动策略。它为在能源部相关设施中建造一台规模庞大、具有推动作用的量子计算机奠定了基础。同样重要的是,该命令还启动了多项关键的商业举措。它要求商务部探索各种先行市场承诺,以支持国内的量子芯片制造企业。这体现了政府以往作为稳定早期买家的角色,就如同当初推动硅产业发展的国防和航天领域合同一样。商务部已经在为此做准备:5 月,它通过一项 20 亿美元的投资计划,获得了九家量子科技公司的非控股权益(其中包括对 DCVC 投资的两家公司——Atom Computing 和 Rigetti 的各 1 亿美元投资,以及另外两家 DCVC 投资的公司 Quantum Motion 和 IonQ 的深度参与)。
这一战略对于避免重蹈覆辙至关重要。美国发明了晶体管,却最终目睹半导体制造业转移至亚洲,丧失了对这一战略关键供应链的控制权。为防止第三代计算技术遭遇同样命运,本届政府正通过政府背书来降低市场风险,为私人资本提供明确的信号需求,助其跨越采购与供应链障碍。更深入来看,该行政令承认技术霸权需要联盟支撑。通过基于 Pax Silica 框架及近期英美繁荣协议等机制,协调盟友间的出口管制与投资审查,美国旨在保持人才与资本的自由流动,同时将关键供应链与对手隔绝。
第二项名为“保护国家免受先进加密攻击”的行政命令,堪称美国的防御屏障。一些恶意势力正在采用“现在收集,日后解密”的策略,悄悄窃取当前已加密的数据,为未来能够破解这些数据的量子计算机做准备。为此,管理和预算局以及国家网络安全导演办公室要求各类重要的联邦系统尽快采用美国国家标准与技术研究院制定的新后量子加密标准。由于规定了 2030 年底和 2031 年底这两个严格的截止日期,该指令借助联邦采购规则,迫使政府承包商及私营企业以应对这一威胁所需的紧迫速度,加强其数字系统的安全性。
要成功实现这一宏伟愿景,离不开四大关键要素:愿意承受从原型开发到实际应用之间漫长周期的耐心资本;强大的国内制造业;一个团结一致的国际盟友网络;以及通过数月期的实习与专业培训路径培养出的灵活高效的劳动力,而非仅仅依靠数年制的博士教育体系。
最终,这两项行政命令表明美国的量子技术领域已正式向大规模商业发展以及西方国家的主导地位敞开大门,而此时机再理想不过。技术突破的速度正在加快,相关的政策框架也已确立。如今,建设国内量子产业的艰巨任务终于可以开始了。
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