美国加码量子计算中美博弈即将加速

　　不懈专注于量子信息处理技术的研发与应用
　　2020年，中美科技竞争的焦点中，量子计算绝对榜上有名。这一点，从7月份美国的各种防守动作中可以窥见。
　　防针对中国提出《战略法案》
　　7月22日，美国多名重量级的共和党参议员提出了《针对中国加强贸易、区域同盟、技术、经济和地缘政治倡议法案》（简称《战略法案》），以推进美国与中国进行竞争的全面战略。
　　（图片来源：《战略法案》）
　　法案中明确指出，美国将确保在量子计算、半导体、生物技术、人工智能等新兴技术中取得领先地位。同时提出，美国及其盟国和合作伙伴应领导制定和维护新兴技术的相关准则和使用，包括网络安全，人工智能，电信和量子计算等。
　　守加大资金投入，建立量子计算中心
　　7月21日，白宫科学技术政策办公室和美国国家科学基金会（NSF）宣布投资7500万美元，在全国建立三个量子计算中心，用于量子计算领域的研究和开发，增加该领域的人才储备，带动该领域发展。
　　（图片来源：NicolleR。FullerNSF）
　　7月23日，美国能源部公布了在美国创建量子互联网的蓝图，提出要确保美国处于全球量子竞赛的前列，预计在10年内创建出一个全国性的量子互联网。追溯到今年2月份，美国白宫网站发布了《美国量子网络战略构想》，提出美国将开辟量子互联网，确保量子信息科学惠及大众。
　　在量子计算领域美国一直处于领先地位，IBM、谷歌、微软、英特尔、亚马逊、高通等科技巨头都在争相展示各自解决新型复杂计算问题的能力，谷歌更是在2019年宣布实现量子霸权；初创公司如IonQ、Rigetti等也不遑多让，在研发技术产品的同时，也获得了金额不菲的资金资助或融资；甚至连工业巨头霍尼韦尔也涉足量子计算，并在今年推出了量子体积为64的量子计算机。
　　与美国相比，我国在量子计算领域起步比较晚，与国际领先水平仍存差距，但我国针对量子计算的投资、科研力度不断加大，先后启动自然科学基金、863计划和重点研发项目和科技创新2030重大专项等科研项目，推动量子计算的技术研发和产业化落地。
　　国内企业在量子计算领域的表现也可圈可点，百度、阿里、腾讯、华为（简称BATH）等巨头纷纷建立了量子计算实验室或者研究所专门发展量子计算技术，主要侧重于算法、软件等方面的研发；新锐公司如启科量子等也开始崭露头角，启科量子自带量子计算基因，其核心团队的科学家们在十多年前就负责量子计算芯片、量子计算测控系统等方面的研究开发，拥有丰富的经验。
　　在量子计算的实现手段上，超导和离子阱是目前最为主流的技术，美国的IonQ、霍尼韦尔，国内的启科量子均采用离子阱方案（国内其他科研机构及企业多采用超导技术）发展自己的量子计算计划。相比超导方案，离子阱方案有以下优势：
　　1）单个或几个离子是干净的无杂质系统，量子相干时间很长。
　　2）离子的量子逻辑门和测量的保真度（fidelity）很高。
　　3）无须超级稀释制冷机，可以在室温下工作
　　4）容易多体纠缠：任意两个离子之间都可以相互作用（产生纠缠）。另外，自然中的同种原子是完全相同的，离子阱也特别适合模拟量子多体系统。
　　因此离子阱技术越来越受世界级科技巨头们的青睐，如英国量子初创公司UniversalQuantum，在今年6月份获得了来自VillageGlobal基金（该基金由Facebook的扎克伯格、亚马逊的贝佐斯和微软的比尔盖茨支持）的450万美元融资。
　　量子计算未来可用于人工智能、药物开发、量子化学、新材料设计以及复杂优化调度等多个领域方向，正成为各国抢占经济、军事、安全、科研等领域全方位优势的战略制高点，无论是政府、学术界还是产业界都在致力于量子计算在各类场景的应用开发。
　　竞争是压力也是动力。在目前中美关系紧张，科技博弈加剧的情况下，我们更需要以技术应对挑战，打造核心竞争力，相信在政府、研发机构、BATH及启科量子等企业的不懈努力下，我国量子计算技术的研发和应用实力会加速提升，不断缩小中美差距，实现新的突破。