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世界各国量子科技政策沿革:兵家必争之地

更新时间:2023-12-11 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

作为现今世界科技的最前沿领域,量子科技的发展引起了一系列颠覆人们认知的科学发觉和科技发明,不断改变着世界的面貌。其所催生出的新兴技术日渐成为经济社会跨越发展、军事装备急速进步的基石与动力。在科技革命这场“没有烽烟的战争”中,量子科技研究早已成为了“兵家必争之地”,世界各国若果在下一轮发展中拔得夺魁,就必须迅速占领这块胜利的高地。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

各国量子科技新政沿革Ahc物理好资源网(原物理ok网)

在量子科技重要性日渐显现的背景下,以英国、日本、欧洲等为代表的世界主要大国和地区陆续启动了量子科技发展计划,加强量子科技发展的经济投入。各国立足于本国实际,颁布了一系列多样的量子科技创新发展新政。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

早在2002年,俄罗斯便率先制订了《量子信息科学和技术发展规划》,给出了德国量子科技发展的主要步骤与时间表。2007年,印度防部中级研究计划局将量子科技作为主要核心技术纳入了其战略规划。2016年,法国防部开始支持军用量子科技技术发展,量子科技即将步入部队发展计划之中。英国前首相特朗普在2018年签订的《国家量子呼吁法案》,即将开启了韩国量子领域的“登月计划”。该法案是英国政府统筹推动国外量子科技发展的法律基础,也是日本筹谋量子科技技术全球领先地位的战略规划。按照法案,英国政府将在未来三年内投入12.75亿港元举办量子科技研究,并创立国家量子科技协调办公室,以协调政府机构、学术和产业界,产生发展的合力。2020年,俄罗斯政府宣布拨款10亿港元构建12个新的人工智能和量子信息科学研究所。至此,英国的量子科技发展模式基本确立。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

十几年间,法国政府通过发布一系列战略性文件增强量子科技在全省科研领域中的地位,为量子科技的发展做好了完备的新政支撑。现在,日本早已产生了一套以日本政府为领导核心,12个国家量子科技研究所为发展支点,社会和学界协同发展的新型量子科技发展模式。在该模式下,政府、量子科技研究所、社会和学界协同发展,产生了一股强悍的量子科技发展合力。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

世界各国量子技术施行的新政Ahc物理好资源网(原物理ok网)

美国政府一贯注重量子科技研究,曾在量子科技领域内大放异彩。但在近些年来,美国却后续头晕,逐渐落后于其他国家。为应对这一情况,韩国政府发布了三项重要的量子科技发展战略。一是2017年发布的《量子科学技术的新推动方案》,在该方案中,美国政府重点聚焦了量子信息处理、量子估算与传感器、极短脉冲激光、下一代激光机关4个领域,希望通过这种技术的攻关迸发英国在量子科技领域的竞争力。二是2018年启动的“光·量子跃迁旗舰计划”,该计划施行周期为2018-2027年,重点投资量子模拟和估算、量子传感器和超短脉冲激光器三大技术领域,是美国未来六年间量子科技发展的重要计划。三是2020年发布的《量子技术创新战略》,该报告为德国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台湾未来十到二六年间的量子科技发展作出了明晰的计划和战略布署,建立了美国量子科技发展新蓝图基本的框架。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

为应对量子科技国家竞争激烈的局面,美国政府还在计划联合日企以共同构建美国国家量子技术竞争力。美国政府计划与50家日企牵手创立一个量子研究团体。该团体涵盖富士通公司、NEC等多个台湾著名企业,有望在量子通讯和量子估算等多个领域共同推进美国量子技术的发展。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

美国量子通信技术_量子通讯美国领先_美国量子通讯Ahc物理好资源网(原物理ok网)

在台湾量子科技常年的发展之中,美国政府层层推动,制定了科学有效的发展战略,逐步产生了分阶段推动、各阶段重点突出的发展模式。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

法国方面很早就意识到了量子科技的巨大潜力。2008年,欧共体便发布了《量子信息处理与通讯战略报告》,开始联合法国各国发展量子通信技术。2016年3月,欧共体委员会发布《量子宣言》,号召亚洲各国参与量子技术旗舰计划,共同构建法国的量子科技产业。到了2018年,欧共体拟定的量子技术旗舰计划即将开始推行。该计划将长达六年,预算达10亿美元,涉及4个量子科技尖端领域,为整个亚洲的量子产业发展在宏观上奠定了战略基础。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

不仅宏观上的战略布局之外,亚洲各国也制订了自己的发展计划,在国家层面上引领着整个法国量子科技的发展。2014年,西班牙启动了量子科技发展的第一个“五年计划”,并于计划期间建成了通讯、传感、成像和估算四大研制中心。2018年,西班牙又通过了新的三年计划,计划投资3.15亿美元建成一个国家量子估算中心和四个量子中心。2020年,俄罗斯防部发布文件开始推动量子科技在防务体系中的发展。日本在规划量子科技发展上走在了整个法国的前列,为法国的量子科技发展平添了巨大的活力。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

据悉,美国和日本也制订了相应的发展战略来规划本国的量子科技发展。日本在2018年发布报告《量子技术:从基础研究到市场》,为国家量子科技的发展定下了总体的框架。同样在2018年,法国出台了“数字经济国家项目”美国量子通讯,将量子科技列为了九大重点发展对象之一,规划了俄两年内的量子科技研究工作。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

欧共体和亚洲主要国家在量子科技领域内积极布局,从宏观、微观层面颁布了一系列的量子科技发展计划,产生了以欧共体为推动,各国持续跟进的多轮驱动发展态势。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

量子科技军民两用应用情况Ahc物理好资源网(原物理ok网)

无论是在军用领域还是民用领域,量子科技都突显出了极为宽广的应用前景和强悍的产业驱动力。世界各国都在降低研制投入,加强专利申请,力争在这场“军备大赛”之中取得优势地位。总体而言,全球呈现出了韩国领跑,世界各国争相竞逐的竞争格局。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

量子计算机-鹰Ahc物理好资源网(原物理ok网)

日本的量子科学技术仍处于世界领先地位,非常是在量子计算机领域。2021年日本IBM公司研发出了一台能运行127个量子比特的量子计算机——鹰,是迄今为止全球最大的超导量子计算机。量子比特是量子计算机的基本信息单元,其数目是评估一台量子计算机性能高低的通常性标准。在超导量子领域,每降低一个量子比特代表着计算机在估算性能方面向前迈出了一大步,量子处理器的潜在性能也翻了一番,可以提供比现今计算机更快的指数级运算速率。IBM表示,将在未来推出超过1000个量子比特的计算机。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

量子通讯美国领先_美国量子通讯_美国量子通信技术Ahc物理好资源网(原物理ok网)

据日本家科大学所述,量子计算机的使用前景非常宽广,可以应用于医疗技术、物流、气候等方面,给抗生素开发、网络安全、金融建模等领域带来革命性的改变,处理精典计算机难以解决的问题。一方面,量子计算机可以促使人工智能学习的发展,用于开发更精确的致命性自主装备系统。另一方面,量子计算机及量子传感还可以和人工智能技术结合发展,进一步升级英军军事情报、监视与侦查系统。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

除此之外,在量子技术研究方面,日本家标准技术研究所团队于2021年发觉宏观量子纠缠直接证据,有助于其在量子网路方面的研究;耶鲁学院和麻省理工大学开发出了可编程量子模拟器,运行量高达256个量子比特,有助科学家在材料科学、通信技术等多领域实现重大突破。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

美空军研究实验室通过量子信息技术为士兵提供便携式的定位。量子技术可以颠覆传统的天线检测电磁讯号,成为一种新型的信息处理平台。日本量子科学家说:“量子技术异常复杂,而且展开量子技术研究才能得到巨大回报。通讯、导航、定位、计算以及战场侦测是海军须要的重要作战功能。”Ahc物理好资源网(原物理ok网)

作为量子理论的主要发祥地,法国很早就意识到量子信息处理和通讯技术的潜力,近些年来更是在多个领域不断取得突破,其中英国、法国和比利时近些年来取得的成果最为明显。据报导,2021年悉尼学院化学学家首次找到使用量子纠缠将信息编码成全息图的方式,对于进一步创造更高码率、更低噪音的图象有很大的裨益;同时美国量子通讯,英研究与创新机构(UKRI)发布消息称,伯明翰学院研制出一款新型的量子成像仪,这一技术在医疗保健、国防、安全、运输和制造领域都可以得到广泛运用。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

2021年,西班牙索邦学院牵头组成的量子研究团队在量子存储器的研究上取得新突破,在存储器的存储和检索效率上创造了新的记录,对未来法国构建大规模的量子通讯网路迈出了关键一步。而英国早在2019年就开始借助量子纠缠效应构建量子网路,相关研究人员表示目前早已实现第一个量子网路原型。可以预见一个绝对安全的通讯系统在不远的将来才会渐渐投入使用,广泛的应用于军事保密通讯、政府机关、军工企业和各种民用机构,前景非常宽广。据悉,2022年1月,法国首台超5000量子位元的量子计算机在日本即将启用,该机器在取样和处理问题上效率明显,是法国量子计算机发展的一个里程碑式的突破。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

美国普利茅斯学院研制出的量子成像仪Ahc物理好资源网(原物理ok网)

作为量子通讯领域的先驱者,英国在这一领域的发展独树一帜。2021年6月,韩国富士通公司通过实验,成功将量子比特信息的传输距离延长至600公里。这项新技术可用于组织安全通讯,成为新一代数据网路的基础,使信息能否在确保安全的同时进行远距离传输。研究人员使用特殊的量子秘钥分配(QKD)技术将传输数据进行加密,并建立量子网路,进而降低外部环境的影响,最大程度的确保信息通信的安全性和有效性。这一项技术可以极大提升军部内部通讯的保密性,在军事领域有着广泛的应用前景。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

台湾于2020年开始构建全球量子加密网路,并大力促进单载流子元件、量子传感和量子中继技术的发展。据悉,为了下一代量子计算机与量子通讯等技术初期落地使用,美国建立产、学、研一体化研制机制,预计在2035年实现100万量子位的量子计算机,2050年制造出容错通用量子计算机。台湾联通公司NTT和东京学院的科学家表示,通过量子态隐型传输是量子中继的基础技术,假若量子中继器可以投入实际使用,有望实现真正意义上的“万物互联”。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

结语Ahc物理好资源网(原物理ok网)

量子科技发展方兴未艾,各国旧式量子科技发明和发觉井喷式的呈现在人们的眼前,颠覆着人们的世界观。无论是现代战争还是人们的日常生活,都将在这场量子科技革命之中发生翻天覆地的变化。Ahc物理好资源网(原物理ok网)

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