量子技術(shù)也被“卡脖子”？ 中科院“率先行動(dòng)”!

相信很多朋友一定還記得，之前任正非曾經(jīng)表示，5G其實(shí)只是小兒科。我們知道，華為是5G技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，貢獻(xiàn)了很多關(guān)鍵的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)了比4G快得多的網(wǎng)絡(luò)速度，同時(shí)可以提供超低延遲和超廣連接兩大特性，使得很多應(yīng)用場(chǎng)景得以實(shí)現(xiàn)，例如物聯(lián)網(wǎng)。

美國(guó)之所以到處吆五喝六的卡別國(guó)科技領(lǐng)域脖子，歸根結(jié)底是美國(guó)掌控著馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系領(lǐng)域中，從芯片到操作系統(tǒng)再到應(yīng)用軟件的大部分話(huà)語(yǔ)權(quán)，并由此形成了一大批高科技企業(yè)，這些高科技企業(yè)為美國(guó)建立了高高聳立的科技壁壘，別的國(guó)家要想在美國(guó)深耕80年的馮諾依曼體系龐大的市場(chǎng)中再分一杯羹，比上蜀道還難，難度無(wú)異于上青天。面對(duì)美國(guó)技術(shù)壁壘，很多后來(lái)者從模擬生物大腦運(yùn)算機(jī)制的類(lèi)腦計(jì)算中看到了趕超的希望，而這種類(lèi)腦計(jì)算與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)相比有巨大優(yōu)勢(shì)。

量子信息是量子物理與信息技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,主要包括量子通信和量子計(jì)算2個(gè)領(lǐng)域。量子通信主要研究量子密碼、量子隱形傳態(tài)、遠(yuǎn)距離量子通信的技術(shù)等等;量子計(jì)算主要研究量子計(jì)算機(jī)和適合于量子計(jì)算機(jī)的量子算法。量子計(jì)算機(jī)作為一種高速計(jì)算機(jī)，其運(yùn)算速度遠(yuǎn)超現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)，而現(xiàn)有的超級(jí)計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以將耗費(fèi)幾萬(wàn)年的運(yùn)算在短時(shí)間內(nèi)完成。當(dāng)下，量子計(jì)算機(jī)也正成為中美在科技領(lǐng)域的新較量。

近年來(lái)，關(guān)于量子技術(shù)的消息一直不斷，而我們經(jīng)常聽(tīng)到的一個(gè)詞叫做量子霸權(quán)，很多人對(duì)這個(gè)詞產(chǎn)生了誤解，準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，量子霸權(quán)是指在某個(gè)領(lǐng)域，量子技術(shù)的算力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的算力，事實(shí)上，實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)也是量子計(jì)算發(fā)展三步走的第一步，這也是量子霸權(quán)出鏡率變高的原因。

3月4日?qǐng)?bào)道，中國(guó)正鉆研一種無(wú)法被攻破的“量子密碼”，并掌握破解其他密碼的能力，力求在量子技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)更多的優(yōu)勢(shì)。報(bào)道指出，截至2020年9月，在該領(lǐng)域擁有專(zhuān)利最多的10家公司中，有6家來(lái)自美國(guó)，而中國(guó)僅有“本源量子”一家公司上榜，排在第7位。

繼之前一連串重拳后，美國(guó)又?jǐn)M阻止本國(guó)通信運(yùn)營(yíng)商使用聯(lián)邦補(bǔ)貼購(gòu)買(mǎi)中國(guó)產(chǎn)設(shè)備;幾乎同時(shí)，美國(guó)貿(mào)易代表辦公室表示考慮禁止中國(guó)企業(yè)在美提供云計(jì)算等高科技服務(wù)。

就是說(shuō)，美國(guó)在高技術(shù)出口和進(jìn)口的雙向車(chē)道，同時(shí)對(duì)中國(guó)設(shè)卡立障。這些“卡脖子”色彩濃厚的個(gè)案之間是否存在關(guān)聯(lián)，這是一個(gè)見(jiàn)仁見(jiàn)智的問(wèn)題，其阻礙中外高技術(shù)交流的效果卻是無(wú)比實(shí)在的。一時(shí)間，輿論或評(píng)估中國(guó)受損情況，或預(yù)測(cè)中國(guó)反制選項(xiàng)。

據(jù)介紹，中科院“率先行動(dòng)”計(jì)劃2018年已啟動(dòng)超算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全、潛航器3個(gè)專(zhuān)項(xiàng)，2019年已啟動(dòng)處理器芯片與基礎(chǔ)軟件、電磁測(cè)量、仿生合成橡膠、高端軸承、多語(yǔ)音多語(yǔ)種技術(shù)5個(gè)專(zhuān)項(xiàng)。未來(lái)十年將針對(duì)一些“卡脖子”的關(guān)鍵問(wèn)題做新的部署。

面向未來(lái)十年，“率先行動(dòng)”計(jì)劃第二階段的目標(biāo)正在研究制定中。也就是到2030年全面實(shí)現(xiàn)“四個(gè)率先”的戰(zhàn)略規(guī)劃。

“當(dāng)前，國(guó)家科技的發(fā)展正在轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展也需要科技高質(zhì)量發(fā)展。面臨著美國(guó)對(duì)中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)的打壓，我們希望在這方面能夠做一些工作?！卑状憾Y說(shuō)。

“未來(lái)十年我們還會(huì)針對(duì)一些‘卡脖子’的關(guān)鍵問(wèn)題做一些新的部署?！卑状憾Y具體談到。一是繼續(xù)研發(fā)自己的超算系統(tǒng)，超算目前已經(jīng)應(yīng)用到氣象預(yù)報(bào)、分子設(shè)計(jì)、藥物研發(fā)、大氣預(yù)報(bào)等，還可以用到基礎(chǔ)性的研究、宇宙學(xué)研究等。二是很多關(guān)鍵材料和關(guān)鍵核心技術(shù)還需要進(jìn)口，比如航空輪胎、軸承鋼、光刻機(jī)等。

與此同時(shí)，有數(shù)據(jù)顯示，2018年我國(guó)量子技術(shù)申請(qǐng)量雖然為美國(guó)的兩倍，但在谷歌和微軟等美企的大力投資下，美國(guó)在量子技術(shù)最具價(jià)值的項(xiàng)目——量子計(jì)算機(jī)方面的專(zhuān)利仍然位居世界第一?？梢钥闯?，我國(guó)量子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。

目前我國(guó)已將量子信息科學(xué)列入“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”，計(jì)劃投入與美國(guó)相同水平的研究經(jīng)費(fèi)。據(jù)日本機(jī)構(gòu)Astamuse的一份調(diào)查報(bào)告指出，在2009年至2018年期間，全球在量子技術(shù)領(lǐng)域投入的研究經(jīng)費(fèi)高達(dá)80億美元。

科學(xué)社會(huì)學(xué)的奠基人貝爾納曾說(shuō)：“科學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng)一直是極其密切地聯(lián)系著的?！苯裉?，倘若我們要追溯風(fēng)靡全球的信息化戰(zhàn)爭(zhēng)之科技源頭的話(huà)，無(wú)疑是1946年世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)“ENIAC”誕生所開(kāi)啟的電子信息科技革命。然而，這一曾徹底顛覆機(jī)械化戰(zhàn)爭(zhēng)圖景的電子信息科技，在遵循“摩爾定律”飛速前行了數(shù)十年之后，制約其進(jìn)一步發(fā)展的系列問(wèn)題日漸凸顯：電子計(jì)算機(jī)的極限運(yùn)算速度是否存在?越來(lái)越一體化的電子信息網(wǎng)絡(luò)如何應(yīng)對(duì)“網(wǎng)電空間戰(zhàn)”?等等。對(duì)此，近年來(lái)不斷突破的量子信息科技正在開(kāi)啟新的機(jī)遇之門(mén)，勢(shì)必在未來(lái)重新涂抹戰(zhàn)神的面孔。