隨著《流浪地球2》熱映，片中堪稱(chēng)“全知全能”的通用量子計(jì)算機(jī)MOSS紅極一時(shí)，成為不少粉絲二次創(chuàng)作的主角，也折射出外界對(duì)量子計(jì)算這一新興技術(shù)的熱情。
在近期紛傳的美國(guó)政府對(duì)華科技戰(zhàn)新計(jì)劃中，白宮擬議多時(shí)的一份總統(tǒng)行政令據(jù)稱(chēng)將全面審查海外風(fēng)險(xiǎn)資本對(duì)中國(guó)量子計(jì)算、先進(jìn)半導(dǎo)體、人工智能領(lǐng)域投資，美國(guó)財(cái)政部正與包括歐盟在內(nèi)的其他國(guó)家政府接觸，以確保行政令出臺(tái)后各方步調(diào)協(xié)調(diào)一致。
躋身美國(guó)“優(yōu)先打擊”技術(shù)領(lǐng)域，反映出量子計(jì)算的特殊應(yīng)用潛力和戰(zhàn)略?xún)r(jià)值也已得到官方重視。不過(guò)與先進(jìn)半導(dǎo)體、人工智能領(lǐng)域不同，外界對(duì)量子計(jì)算的發(fā)展仍存在諸多誤讀、曲解，近期不乏自媒體乃至專(zhuān)家鼓吹量子計(jì)算可以跳出美國(guó)“包圍網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)所謂“換道超車(chē)”。
引而待發(fā)的外部遏制，將對(duì)我國(guó)量子計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)怎樣的挑戰(zhàn)？量子計(jì)算，又能否成為某些人期待的高性能計(jì)算“特效藥”？
“對(duì)華人面孔都非常警惕”
仿佛為了迎合各自受眾的趣味，中美兩國(guó)分析機(jī)構(gòu)往往都津津樂(lè)道于量子技術(shù)競(jìng)賽中國(guó)“領(lǐng)跑”的故事，并有論文、專(zhuān)利、政府撥款等數(shù)量指標(biāo)為證，一些自媒體甚至基于這樣的認(rèn)知?dú)g呼雀躍，聲稱(chēng)圍堵遏制將加速中國(guó)量子計(jì)算“黑科技”躍進(jìn)，讓美國(guó)搬起石頭砸自己的腳。
（看似“全面領(lǐng)先”的中國(guó)量子科技）
然而數(shù)量指標(biāo)并不能直接等同于科研與產(chǎn)業(yè)化的真實(shí)質(zhì)量，必須正視的是，美國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域仍然占據(jù)著產(chǎn)學(xué)研用的明顯領(lǐng)先地位，其細(xì)密狠辣的圍堵，對(duì)我國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)影響不容小覷。
在資本流動(dòng)上，除了試圖切斷海外資本對(duì)中國(guó)量子計(jì)算領(lǐng)域的投資，早在去年9月，美國(guó)總統(tǒng)拜登就已經(jīng)簽署了14083號(hào)行政令，史無(wú)前例地向外國(guó)投資委員會(huì)（CFIUS）下達(dá)指令，強(qiáng)調(diào)該委員會(huì)需持續(xù)定期審查其程序、做法和法規(guī)，以確保它們對(duì)不斷變化的國(guó)家安全威脅保持反應(yīng)，在“事關(guān)美國(guó)國(guó)家安全的技術(shù)領(lǐng)域”收緊對(duì)中國(guó)資本赴美投資的審核尺度，CFIUS需考慮交易是否涉及這些領(lǐng)域的制造能力、服務(wù)、關(guān)鍵礦產(chǎn)資源或技術(shù)，量子計(jì)算也赫然在列。
除了雙向資本流動(dòng)的收緊，去年以來(lái)美國(guó)對(duì)中美間量子計(jì)算學(xué)術(shù)、人員和商業(yè)往來(lái)也已經(jīng)開(kāi)始施加各種或明或暗的限制，有美國(guó)學(xué)者就談到，量子計(jì)算（QC）方向的中國(guó)留學(xué)生越來(lái)越難獲得簽證。
長(zhǎng)期跟蹤量子技術(shù)發(fā)展的光子盒創(chuàng)始人顧成建，向集微網(wǎng)細(xì)述了去年以來(lái)驟然襲來(lái)的“寒氣”：“我們不少前沿科技領(lǐng)軍人才，都是從國(guó)外學(xué)習(xí)回來(lái)，美國(guó)現(xiàn)在對(duì)人才也是封鎖的，包括現(xiàn)在已經(jīng)在那邊的人，他不讓你回來(lái)。交流方面更加如此，美國(guó)現(xiàn)在本土所舉行的量子領(lǐng)域?qū)W術(shù)會(huì)議、產(chǎn)業(yè)界會(huì)議，都不允許中國(guó)的公司來(lái)參加，甚至對(duì)于華人面孔都非常的警惕?！?/strong>
聯(lián)合研究和學(xué)術(shù)交流受限，我國(guó)機(jī)構(gòu)獨(dú)立開(kāi)展量子計(jì)算技術(shù)研究與產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，也同樣面臨關(guān)鍵核心設(shè)備、器件“卡脖子”問(wèn)題，對(duì)美國(guó)等西方國(guó)家仍有相當(dāng)依存度。
2021年11月，科創(chuàng)板上市企業(yè)國(guó)盾量子被美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）列入實(shí)體清單，該公司對(duì)外回應(yīng)中坦言：“國(guó)內(nèi)部分高端儀器設(shè)備研發(fā)周期較長(zhǎng)、技術(shù)壁壘高，現(xiàn)階段公司部分高端儀器仍有對(duì)外進(jìn)口依賴(lài)，有可能對(duì)公司后續(xù)經(jīng)營(yíng)造成不利影響”，經(jīng)歷該事件后，公司主要募投項(xiàng)目也出現(xiàn)了大幅調(diào)減投資金額，推遲建成時(shí)間的現(xiàn)象。
顧成建分析，以目前技術(shù)上最為成熟的超導(dǎo)量子計(jì)算機(jī)為例，在稀釋制冷機(jī)、高性能示波器等量測(cè)設(shè)備、特種線(xiàn)纜、極低溫電子元器件上均存在較為明顯的短板，貿(mào)易禁運(yùn)和技術(shù)封鎖會(huì)帶來(lái)較大影響，如稀釋制冷機(jī)“這個(gè)設(shè)備目前全球只有兩家公司真正能提供商用產(chǎn)品，兩家加起來(lái)占了99%的市場(chǎng)份額，一家就是芬蘭的BlueForce，一家是英國(guó)的牛津儀器，但從去年下半年開(kāi)始，這兩家已經(jīng)在美國(guó)要求之下，也對(duì)中國(guó)進(jìn)行了禁運(yùn)禁售”。
顧成建還談到，目前，國(guó)內(nèi)也有多家科研院所和初創(chuàng)企業(yè)在量子計(jì)算領(lǐng)域關(guān)鍵核心設(shè)備、器件上展開(kāi)攻關(guān)，但正如在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所看到的，全部補(bǔ)上基礎(chǔ)能力短板尚待時(shí)日。
如果說(shuō)基礎(chǔ)創(chuàng)新上短板明顯，那么在量子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用層面，中國(guó)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新能力目前又處在怎樣的水平？能否成為大算力芯片遭限后的“速效救芯丸”？
“這個(gè)形勢(shì)非常的嚴(yán)峻”
“量子計(jì)算機(jī)目前的發(fā)展程度相當(dāng)于什么階段的經(jīng)典計(jì)算機(jī)？”
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，顧成建給出的判斷是“相當(dāng)于仙童公司成立前”（上世紀(jì)五十年代）。他指出，目前盡管?chē)?guó)內(nèi)外多家機(jī)構(gòu)研制的系統(tǒng)已經(jīng)相繼宣布實(shí)現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”，但基本不具備實(shí)用意義，接下來(lái)至少5到10年時(shí)間，學(xué)術(shù)與工業(yè)界仍然需要向NISQ（含噪聲中等規(guī)模量子）的目標(biāo)攀登。至少要進(jìn)入2030年代，才能看到可編程的通用量子計(jì)算機(jī)前景。
也正是由于量子計(jì)算機(jī)距離實(shí)用尚遠(yuǎn)，此前通過(guò)SPAC實(shí)現(xiàn)公開(kāi)上市的Rigetti、IonQ、D-Wave等“網(wǎng)紅”量子計(jì)算企業(yè)，均出現(xiàn)了市值大幅萎縮，Rigetti甚至近期曝出瀕臨退市。顧成建指出，量子計(jì)算這個(gè)賽道確實(shí)出現(xiàn)了嚴(yán)重的一二級(jí)市場(chǎng)估值倒掛，甚至有二級(jí)市場(chǎng)估值縮水十倍的案例，在他看來(lái)，沒(méi)有可供商業(yè)化的成果，沒(méi)有切實(shí)的收入支撐，是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主因。
不過(guò)即便如此，In-Q-Tel等美國(guó)政府資金加持的基金，仍然在這一領(lǐng)域堅(jiān)持“投早、投小”，美國(guó)量子計(jì)算企業(yè)吸收風(fēng)險(xiǎn)投資的比例也高踞全球第一，相比之下，我國(guó)該領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)吸收投資甚至不及加拿大、英國(guó)。顧成建也感言，目前國(guó)內(nèi)民間資本對(duì)量子賽道的關(guān)注和支持還非常不足。
在量子計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)的“馬拉松”競(jìng)賽中，藍(lán)色巨人IBM目前占據(jù)明顯領(lǐng)先地位，去年11月，該公司公布了可操作433量子比特位的新一代量子計(jì)算機(jī)Osprey，也強(qiáng)烈震撼了國(guó)內(nèi)同行。
（IBM路線(xiàn)圖）
顧成建表示，盡管一直以來(lái)外界都是把中美并列為量子計(jì)算機(jī)研發(fā)的第一梯隊(duì)，認(rèn)為兩國(guó)并駕齊驅(qū)，但在IBM去年公開(kāi)Osprey后，“我們突然發(fā)現(xiàn)中國(guó)跟美國(guó)的差距至少落后了有一年半到兩年的時(shí)間，這個(gè)代差非常之大，我們還在實(shí)驗(yàn)室階段就已經(jīng)落后了兩代，這個(gè)形勢(shì)非常的嚴(yán)峻”。
（阿里達(dá)摩院自研量子計(jì)算機(jī)，集微網(wǎng)攝）
在同樣不存在清晰的商業(yè)回報(bào)，相當(dāng)程度上依賴(lài)政府扶持的情況下，中美兩國(guó)量子計(jì)算機(jī)整機(jī)研發(fā)差距不減反增。在顧成建看來(lái)，這既與IBM等巨頭的深厚技術(shù)積累和工程經(jīng)驗(yàn)有關(guān)，也反映出國(guó)內(nèi)當(dāng)下一些發(fā)人深思的生態(tài)弊端。
作為目前國(guó)內(nèi)承擔(dān)科研課題、專(zhuān)項(xiàng)的主體，各大科研院所在量子計(jì)算機(jī)研發(fā)上仍然相當(dāng)割裂，尚未實(shí)現(xiàn)成果與知識(shí)的充分交流共享，各自閉門(mén)重造輪子，“沒(méi)有一個(gè)合作的氛圍在，沒(méi)有真正把舉國(guó)體制用起來(lái)，圍繞一個(gè)目標(biāo)去做一件事情”。
顧成建還談到，國(guó)內(nèi)企業(yè)相較IBM、英特爾等海外廠(chǎng)商，也顯得較為缺乏長(zhǎng)期投入的戰(zhàn)略定力，在股權(quán)投資或地方政府出于各自短期利益的推動(dòng)下，企業(yè)往往也存在夸大宣傳的情況。
在量子計(jì)算業(yè)已被各主要國(guó)家視為未來(lái)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的情況下，“起了個(gè)大早”的中國(guó)，如何能夠避免“趕了個(gè)晚集”，再次被歐美甩開(kāi)？
顧成建認(rèn)為，在需要長(zhǎng)期堅(jiān)持、持續(xù)迭代的量子計(jì)算機(jī)整機(jī)研發(fā)上，可以通過(guò)組建專(zhuān)門(mén)的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，整合全國(guó)學(xué)術(shù)界、工業(yè)界資源，破解當(dāng)前種種弊病，充分釋放我國(guó)舉國(guó)體制的特殊優(yōu)勢(shì)。量子計(jì)算機(jī)上游設(shè)備、器件，則可以通過(guò)市場(chǎng)化手段，吸引設(shè)備和器件廠(chǎng)商充分的參與進(jìn)來(lái)，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
結(jié)語(yǔ)
國(guó)內(nèi)尚顯稚嫩的量子計(jì)算機(jī)，雖然難以成為破解美國(guó)科技遏制的“速效救芯丸”，但卻已日漸顯現(xiàn)廣闊的未來(lái)應(yīng)用前景，這恐怕也是美國(guó)方面將之列為管制重點(diǎn)的原因所在。從先進(jìn)半導(dǎo)體到量子計(jì)算、人工智能，美國(guó)正試圖牢牢“封死”其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手挖掘利用數(shù)據(jù)價(jià)值的能力。
在復(fù)雜嚴(yán)峻的戰(zhàn)略技術(shù)博弈中，量子計(jì)算這一中美間力量對(duì)比相對(duì)接近的領(lǐng)域，或許可以扮演“破局”的關(guān)鍵，而實(shí)現(xiàn)這樣的突破，則尚需產(chǎn)業(yè)政策更精準(zhǔn)、更高效的推動(dòng)。