隨著《流浪地球2》熱映，片中堪稱“全知全能”的通用量子計算機(jī)MOSS紅極一時，成為不少粉絲二次創(chuàng)作的主角，也折射出外界對量子計算這一新興技術(shù)的熱情。
在近期紛傳的美國政府對華科技戰(zhàn)新計劃中，白宮擬議多時的一份總統(tǒng)行政令據(jù)稱將全面審查海外風(fēng)險資本對中國量子計算、先進(jìn)半導(dǎo)體、人工智能領(lǐng)域投資，美國財政部正與包括歐盟在內(nèi)的其他國家政府接觸，以確保行政令出臺后各方步調(diào)協(xié)調(diào)一致。
躋身美國“優(yōu)先打擊”技術(shù)領(lǐng)域，反映出量子計算的特殊應(yīng)用潛力和戰(zhàn)略價值也已得到官方重視。不過與先進(jìn)半導(dǎo)體、人工智能領(lǐng)域不同，外界對量子計算的發(fā)展仍存在諸多誤讀、曲解，近期不乏自媒體乃至專家鼓吹量子計算可以跳出美國“包圍網(wǎng)”，實現(xiàn)所謂“換道超車”。
引而待發(fā)的外部遏制，將對我國量子計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來怎樣的挑戰(zhàn)？量子計算，又能否成為某些人期待的高性能計算“特效藥”？
“對華人面孔都非常警惕”
仿佛為了迎合各自受眾的趣味，中美兩國分析機(jī)構(gòu)往往都津津樂道于量子技術(shù)競賽中國“領(lǐng)跑”的故事，并有論文、專利、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)知歡呼雀躍，聲稱圍堵遏制將加速中國量子計算“黑科技”躍進(jìn)，讓美國搬起石頭砸自己的腳。
（看似“全面領(lǐng)先”的中國量子科技）
然而數(shù)量指標(biāo)并不能直接等同于科研與產(chǎn)業(yè)化的真實質(zhì)量，必須正視的是，美國在量子計算領(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，對我國相關(guān)機(jī)構(gòu)影響不容小覷。
在資本流動上，除了試圖切斷海外資本對中國量子計算領(lǐng)域的投資，早在去年9月，美國總統(tǒng)拜登就已經(jīng)簽署了14083號行政令，史無前例地向外國投資委員會（CFIUS）下達(dá)指令，強(qiáng)調(diào)該委員會需持續(xù)定期審查其程序、做法和法規(guī)，以確保它們對不斷變化的國家安全威脅保持反應(yīng)，在“事關(guān)美國國家安全的技術(shù)領(lǐng)域”收緊對中國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)，量子計算也赫然在列。
除了雙向資本流動的收緊，去年以來美國對中美間量子計算學(xué)術(shù)、人員和商業(yè)往來也已經(jīng)開始施加各種或明或暗的限制，有美國學(xué)者就談到，量子計算（QC）方向的中國留學(xué)生越來越難獲得簽證。
長期跟蹤量子技術(shù)發(fā)展的光子盒創(chuàng)始人顧成建，向集微網(wǎng)細(xì)述了去年以來驟然襲來的“寒氣”：“我們不少前沿科技領(lǐng)軍人才，都是從國外學(xué)習(xí)回來，美國現(xiàn)在對人才也是封鎖的，包括現(xiàn)在已經(jīng)在那邊的人，他不讓你回來。交流方面更加如此，美國現(xiàn)在本土所舉行的量子領(lǐng)域?qū)W術(shù)會議、產(chǎn)業(yè)界會議，都不允許中國的公司來參加，甚至對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，我國機(jī)構(gòu)獨立開展量子計算技術(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”問題，對美國等西方國家仍有相當(dāng)依存度。
2021年11月，科創(chuàng)板上市企業(yè)國盾量子被美國商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）列入實體清單，該公司對外回應(yīng)中坦言：“國內(nèi)部分高端儀器設(shè)備研發(fā)周期較長、技術(shù)壁壘高，現(xiàn)階段公司部分高端儀器仍有對外進(jìn)口依賴，有可能對公司后續(xù)經(jīng)營造成不利影響”，經(jīng)歷該事件后，公司主要募投項目也出現(xiàn)了大幅調(diào)減投資金額，推遲建成時間的現(xiàn)象。
顧成建分析，以目前技術(shù)上最為成熟的超導(dǎo)量子計算機(jī)為例，在稀釋制冷機(jī)、高性能示波器等量測設(shè)備、特種線纜、極低溫電子元器件上均存在較為明顯的短板，貿(mào)易禁運和技術(shù)封鎖會帶來較大影響，如稀釋制冷機(jī)“這個設(shè)備目前全球只有兩家公司真正能提供商用產(chǎn)品，兩家加起來占了99%的市場份額，一家就是芬蘭的BlueForce，一家是英國的牛津儀器，但從去年下半年開始，這兩家已經(jīng)在美國要求之下，也對中國進(jìn)行了禁運禁售”。
顧成建還談到，目前，國內(nèi)也有多家科研院所和初創(chuàng)企業(yè)在量子計算領(lǐng)域關(guān)鍵核心設(shè)備、器件上展開攻關(guān)，但正如在國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)所看到的，全部補(bǔ)上基礎(chǔ)能力短板尚待時日。
如果說基礎(chǔ)創(chuàng)新上短板明顯，那么在量子計算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用層面，中國機(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”？
“這個形勢非常的嚴(yán)峻”
“量子計算機(jī)目前的發(fā)展程度相當(dāng)于什么階段的經(jīng)典計算機(jī)？”
對于這個問題，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，目前盡管國內(nèi)外多家機(jī)構(gòu)研制的系統(tǒng)已經(jīng)相繼宣布實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”，但基本不具備實用意義，接下來至少5到10年時間，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算機(jī)前景。
也正是由于量子計算機(jī)距離實用尚遠(yuǎn)，此前通過SPAC實現(xiàn)公開上市的Rigetti、IonQ、D-Wave等“網(wǎng)紅”量子計算企業(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，量子計算這個賽道確實出現(xiàn)了嚴(yán)重的一二級市場估值倒掛，甚至有二級市場估值縮水十倍的案例，在他看來，沒有可供商業(yè)化的成果，沒有切實的收入支撐，是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主因。
不過即便如此，In-Q-Tel等美國政府資金加持的基金，仍然在這一領(lǐng)域堅持“投早、投小”，美國量子計算企業(yè)吸收風(fēng)險投資的比例也高踞全球第一，相比之下，我國該領(lǐng)域初創(chuàng)企業(yè)吸收投資甚至不及加拿大、英國。顧成建也感言，目前國內(nèi)民間資本對量子賽道的關(guān)注和支持還非常不足。
在量子計算機(jī)開發(fā)的“馬拉松”競賽中，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算機(jī)Osprey，也強(qiáng)烈震撼了國內(nèi)同行。
（IBM路線圖）
顧成建表示，盡管一直以來外界都是把中美并列為量子計算機(jī)研發(fā)的第一梯隊，認(rèn)為兩國并駕齊驅(qū)，但在IBM去年公開Osprey后，“我們突然發(fā)現(xiàn)中國跟美國的差距至少落后了有一年半到兩年的時間，這個代差非常之大，我們還在實驗室階段就已經(jīng)落后了兩代，這個形勢非常的嚴(yán)峻”。
（阿里達(dá)摩院自研量子計算機(jī)，集微網(wǎng)攝）
在同樣不存在清晰的商業(yè)回報，相當(dāng)程度上依賴政府扶持的情況下，中美兩國量子計算機(jī)整機(jī)研發(fā)差距不減反增。在顧成建看來，這既與IBM等巨頭的深厚技術(shù)積累和工程經(jīng)驗有關(guān)，也反映出國內(nèi)當(dāng)下一些發(fā)人深思的生態(tài)弊端。
作為目前國內(nèi)承擔(dān)科研課題、專項的主體，各大科研院所在量子計算機(jī)研發(fā)上仍然相當(dāng)割裂，尚未實現(xiàn)成果與知識的充分交流共享，各自閉門重造輪子，“沒有一個合作的氛圍在，沒有真正把舉國體制用起來，圍繞一個目標(biāo)去做一件事情”。
顧成建還談到，國內(nèi)企業(yè)相較IBM、英特爾等海外廠商，也顯得較為缺乏長期投入的戰(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下，企業(yè)往往也存在夸大宣傳的情況。
在量子計算業(yè)已被各主要國家視為未來戰(zhàn)略制高點的情況下，“起了個大早”的中國，如何能夠避免“趕了個晚集”，再次被歐美甩開？
顧成建認(rèn)為，在需要長期堅持、持續(xù)迭代的量子計算機(jī)整機(jī)研發(fā)上，可以通過組建專門的國家實驗室，整合全國學(xué)術(shù)界、工業(yè)界資源，破解當(dāng)前種種弊病，充分釋放我國舉國體制的特殊優(yōu)勢。量子計算機(jī)上游設(shè)備、器件，則可以通過市場化手段，吸引設(shè)備和器件廠商充分的參與進(jìn)來，加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
結(jié)語
國內(nèi)尚顯稚嫩的量子計算機(jī)，雖然難以成為破解美國科技遏制的“速效救芯丸”，但卻已日漸顯現(xiàn)廣闊的未來應(yīng)用前景，這恐怕也是美國方面將之列為管制重點的原因所在。從先進(jìn)半導(dǎo)體到量子計算、人工智能，美國正試圖牢牢“封死”其競爭對手挖掘利用數(shù)據(jù)價值的能力。
在復(fù)雜嚴(yán)峻的戰(zhàn)略技術(shù)博弈中，量子計算這一中美間力量對比相對接近的領(lǐng)域，或許可以扮演“破局”的關(guān)鍵，而實現(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。