2022年世界主要大国和地区的量子科技政策沿革及军民两用应用情况.docx

《2022年世界主要大国和地区的量子科技政策沿革及军民两用应用情况.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年世界主要大国和地区的量子科技政策沿革及军民两用应用情况.docx（7页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2022年世界主要大国和地区的量子科技政策沿革及军 民两用应用情况目录刖B 1.各国量子科技政策沿革11 .量子科技军民两用应用情况4.结语6图1量子计算机-鹰4图2英国布里斯托大学研发出的量子成像仪6刖三作为当今世界科技的最前沿领域，量子科技的开展引发了一系列颠覆人们 认知的科学发现和科技创造，不断改变着世界的面貌。其所催生出的新兴技术 逐渐成为经济社会跨越开展、军事武器飞速进步的基石与动力。在科技革命这 场“没有硝烟的战争”中，量子科技研究已经成为了 “兵家必争之地”，世界 各国假设想在下一轮开展中拔得头筹，就必须迅速抢占这块胜利的高地。1 .各国量子科技政策沿革在量子科技重要性日益凸显的

2、背景下，以美国、日本、欧洲等为代表的世 界主要大国和地区相继启动了量子科技开展计划，加大量子科技开展的经济投 入。各国立足于本国实际，出台了一系列多样的量子科技创新开展政策。早在2002年，美国便率先制定了量子信息科学和技术开展规划，给 出了美国量子科技开展的主要步骤与时间表。2007年，美国防部高级研究计 划局将量子科技作为主要核心技术列入了其战略规划。2016年，美国防部开 始支持军用量子科技技术开展，量子科技正式进入军队开展计划之中。美国前 总统特朗普在2018年签署的国家量子建议法案，正式开启了美国量子领 域的“登月计划”。该法案是美国政府统筹推进国内量子科技开展的法律基 础，也是美国

3、谋求量子科技技术全球领先地位的战略规划。根据法案，美国政第1页共7页府将在未来五年内投入12.75亿美元开展量子科技研究，并成立国家量子科技 协调办公室，以协调政府机构、学术和产业界，形成开展的合力。2020年， 美国政府宣布拨款10亿美元建立12个新的人工智能和量子信息科学研究所。 至此，美国的量子科技开展模式基本确立。十几年间，美国政府通过发布一系列战略性文件提高量子科技在全国科研 领域中的地位，为量子科技的开展做好了完备的政策支撑。如今，美国已经形 成了一套以美国政府为领导核心，12个国家量子科技研究所为开展支点，社会 和学界协同开展的新型量子科技开展模式。在该模式下，政府、量子科技研究

4、所、社会和学界协同开展，形成了一股强大的量子科技开展合力。英国 2013年第一个“国家量子技术 工程“五年计划 2015年国家量子技术战略 和英国量子技术路线图 2018年第二个“国家量子技术 工程”五年计划 2020年10月国防部2020年科技战略欧盟 2016年5月量子宣言：技术新时代 2018年“量子技术旗舰计划” 2020年3月战略研究议程澳大利亚 2020年5月成长中的澳大利亚量子技术产 业俄罗斯 2018年12月“数字经济国家项目“（2019-2024） 2020年8月“量子计算开展路线图”德国 2018年9月量子技术：从基础研究到 市场日本 2017年8月量子科学技术（光量子技术

5、）的新推进方策 2018年“光,量子跃迁旗舰计划” 2020年1月量子技术创新战略 （最终报告）美国 专门立法；2018年12月国家量子建议法案 专项战略；2018年9月量子信息科学国家战 略概览、2020年2月美国量子网络战略构 想、2020年7月从远距离纠缠到建设全国范围的量子互联网 涉及量子科技的新技术开展战略：2019年4月 科技战略：加强2。30年及之后的美国空军科技、2020年5月国家地理空间情报局技术战 略、2020年10月关键与新兴技术国家战略新加坡 20T9年10月新加坡量子技术：为 未来做好准备世界各国量子技术公布的政策日本政府一贯重视量子科技研究，曾在量子科技领域内大放异

6、彩。但在近年来，日本却后续乏力，逐步落后于其他国家。 为应对这一情况，日本政府发布了三项重要的量子科技开展战略。一是2017 年发布的量子科学技术的新推进方案，在该方案中，日本政府重点聚焦了 量子信息处理、量子计算与传感、极短脉冲激光、下一代激光机关4个领域， 希望通过这些技术的攻关激发日本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，该计划实施周期为2018 2027年，重点投资量第2页共7页 子模拟和计算、量子传感和超短脉冲激光器三大技术领域，是日本未来十年间 量子科技开展的重要计划。三是2020年发布的量子技术创新战略，该报 告为日本量子科技产业开展制订了技术开展战略

7、、国家战略、产业与创新战 略、知识产权与国际标准化战略、人才战略五大开展战略。战略从人才、产业 开展、国际合作、国内市场规范等多个方面为日本未来十到二十年间的量子科 技开展做出了明确的计划和战略部署，构建了日本量子科技开展蓝图基本的框 架。为应对量子科技国家竞争激烈的局面，日本政府还在计划联合日企以共同 打造日本国家量子技术竞争力。日本政府计划与50家日企携手成立一个量子 研究团体。该团体囊括东芝公司、NEC等多个日本知名企业，有望在量子通信 和量子计算等多个领域共同推动日本量子技术的开展。在日本量子科技长期的开展之中，日本政府层层推进，制订了科学有效的 开展战略，逐渐形成了分阶段推进、各阶段

8、重点突出的开展模式。欧洲方面很早就意识到了量子科技的巨大潜力。2008年，欧盟便发布了 量子信息处理与通信战略报告，开始联合欧洲各国开展量子通讯技术。2016年3月，欧盟委员会发布量子宣言，呼吁欧洲各国参与量子技术旗 舰计划，共同建立欧洲的量子科技产业。到了 2018年，欧盟制定的量子技术 旗舰计划正式开始实行。该计划将历时十年，预算达10亿欧元，涉及4个量 子科技尖端领域，为整个欧洲的量子产业开展在宏观上奠定了战略基础。除了宏观上的战略布局之外，欧洲各国也制定了自己的开展计划，在国家 层面上推动着整个欧洲量子科技的开展。2014年，英国启动了量子科技开展 的第一个“五年计划”，并于计划期间建

9、成了通信、传感、成像和计算四大研 发中心。2018年，英国又通过了新的五年计划，计划投资3.15亿英镑建成一 个国家量子计算中心和四个量子中心。2020年，英国防部发布文件开始推进 量子科技在防务体系中的开展。英国在规划量子科技开展上走在了整个欧洲的 前列，为欧洲的量子科技开展增添了巨大的活力。此外，德国和俄罗斯也制定了相应的开展战略来规划本国的量子科技发 展。德国在2018年发布报告量子技术：从基础研究到市场，为国家量子 科技的开展定下了总体的框架。同样在2018年，俄罗斯公布了 “数字经济国 家工程”，将量子科技列为了九大重点开展对象之一，规划了俄五年内的量子第3页共7页 科技研究工作。欧

10、盟和欧洲主要国家在量子科技领域内积极布局，从宏观、微观层面出台 了一系列的量子科技开展计划，形成了以欧盟为引领，各国持续跟进的多轮驱 动开展态势。2 .量子科技军民两用应用情况无论是在军用领域还是民用领域，量子科技都展现出了极为广阔的应用前 景和强大的产业驱动力。世界各国都在增加研发投入，加大专利申请，力争在 这场“军备竞赛”之中取得优势地位。总体而言，全球呈现出了美国领跑，世 界各国争相角逐的竞争格局。图1量子计算机-鹰美国的量子科学技术仍处于世界领先地位，特别是在量子计算机领域。2021年美国IBM公司研制出了一台能运行127个量子比特的量子计算机一一 鹰，是迄今为止全球最大的超导量子计算

11、机。量子比特是量子计算机的基本信 息单元，其数量是评估一台量子计算机性能高低的一般性标准。在超导量子领 域，每增加一个量子比特代表着计算机在计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，可以提供比当今计算机更快的指数级运算速 度。IBM表示，将在未来推出超过1000个量子比特的计算机。据美国家科学院所述，量子计算机的使用前景十分广阔，可以应用于医疗 技术、物流、气候等方面，给药物开发、网络平安、金融建模等领域带来革命 性的改变，处理经典计算机无法解决的问题。一方面，量子计算机可以促进人 工智能学习的开展，用于开发更精确的致命性自主武器系统。另一方面，量子 计算机及量子传感器还

12、可以和人工智能技术结合开展，进一步升级美军军事情第4页共7页报、监视与侦查系统。除此之外，在量子技术研究方面，美国家标准技术研究所团队于2021年 发现宏观量子纠缠直接证据，有助于其在量子网络方面的研究；哈佛大学和麻 省理工学院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。美陆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测量电磁信号，成为一种新型的信息处理平台。美国量子 科学家Fredrik Fatemi说：“量子技术异常复杂，但是展开量子技术研究能够 得到巨大回报。通信、导航、定位、计算以及战场

13、探测是陆军需要的重要作战 功能。”作为量子理论的主要发源地，欧洲很早就意识到量子信息处理和通信技术 的潜力，近年来更是在多个领域不断取得突破，其中英国、法国和德国近年来 取得的成果最为显著。据报道，2021年格拉斯哥大学物理学家首次找到使用 量子纠缠将信息编码成全息图的方法，对于进一步创造更高分辨率、更低噪声 的图像有很大的助益；同时，英研究与创新机构（UKRI）发布消息称，布里斯 托大学研发出一款新型的量子成像仪，这一技术在医疗保健、国防、平安、运 输和制造领域都可以得到广泛运用。2021年，法国索邦大学牵头组成的量子研究团队在量子储存器的研究上 取得新突破，在储存器的储存和检索效率上创造了

14、新的记录，对未来欧洲建立 大规模的量子通信网络迈出了关键一步。而德国早在2019年就开始利用量子 纠缠效应打造量子网络，相关研究人员表示目前已经实现第一个量子网络原 型。可以预见一个绝对平安的通信系统在不远的将来就会逐渐投入使用，广泛 的应用于军事保密通信、政府机关、军工企业和各类民用机构，前景十分广 阔。此外，2022年1月，欧洲首台超5000量子位元的量子计算机在德国正式 启用，该机器在采样和处理问题上效率显著，是欧洲量子计算机开展的一个里 程碑式的突破。第5页共7页图2英国布里斯托大学研发出的量子成像仪作为量子通信领域的先驱者，日本在这一领域的开展独树一帜。2021年6 月，日本东芝公司

15、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平安通信，成为新一代数据网络的基础，使信息能 够在确保平安的同时进行远距离传输。研究人员使用特殊的量子密钥分配 (QKD)技术将传输数据进行加密，并构建量子网络，从而减少外部环境的影 响，最大程度确实保信息通讯的平安性和有效性。这一项技术可以极大提高军 部内部通信的保密性，在军事领域有着广泛的应用前景。日本于2020年开始建立全球量子加密网络，并大力推动单自旋器件、量 子传感器和量子中继技术的开展。止匕外，为了下一代量子计算机与量子通信等 技术早期落地使用，日本构建产、学、研一体化研发机制，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。日本电 信公司NTT和东京大学的科学家表示，通过量子态隐形传输是量子中继的基础 技术，如果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”。3 .结语量子科技开展方兴未艾，各国新式量子科技创造和发现井喷式的呈现在人 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。第6页共7页第7页共7页