02.26 量子竞争:各国侧重不同

量子竞争:各国侧重不同

知识和数据等“无形资产”的重要性增强的数字竞争时代已经到来。日本经济新闻(中文版:日经中文网)与运营知识产权数据库的Astamuse公司实施的调查显示,对10个尖端领域的专利数据进行分析后,大国两强激烈竞争的格局愈发鲜明。在量子计算机、再生医疗、人工智能(AI)等备受关注的领域,大国间从企业到国家层面展开了开发竞争。

量子竞争:各国侧重不同


谷歌开发的量子计算机(图片由谷歌提供)

“谷歌公布的那个消息很厉害,不过还有反超的机会”,东芝的主任研究员后藤隼人所说的“那个消息”指的是2019年10月谷歌宣布成功演示了“量子霸权”。谷歌声称量子计算机能够用大约3分钟完成最尖端超级计算机约一万年才能完成的计算任务,这一消息震惊世界。

量子计算机被视为人类可开发出的终极计算机。随着AI的发展,今后数据将迅猛增长,量子计算机成为支撑数据处理的未来计算基础。全球的研究人员力争“赶超谷歌”。

日本经济新闻社与运营知识产权数据库的Astamuse公司实施的联合调查显示,从2017年的量子计算机相关专利申请数量来看,美国占世界整体的52%,位居榜首。从2000年~2019年度的专利申请数量榜单前10的企业来看,英特尔等美国企业占5家。

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在企业榜单中曾位居首位的D-Wave Systems公司于2011年推出全球首台商用量子计算机。2013年谷歌作为该公司的第2位客户购买了量子计算机,并从走在量子计算机研发前沿的加州大学圣塔芭芭拉分校招募约翰.马丁尼斯(John Martinis)教授和学生,正式启动研发。

D-Wave Systems的量子计算机专注于解决选择营业的最短路线、制作飞机和电车时刻表等“最优化问题”。另一方面,谷歌开发的则是“通用型量子计算机”,能够处理各种计算任务,属于量子计算机的“中心”,世界各国竞相开发这种量子计算机。

到2010年为止专利申请数量一直位居世界之首的日本企业也力争发起反攻。

东芝擅长理论研究

谷歌的计算机的量子比特数为53,要推向实用化需要增加上百倍、上千倍。东芝主任研究员后藤隼人表示,“还需要很多突破”。如果能发现突破口,有望挽回劣势。论文质量位居全球前3的东芝擅长该领域的理论研究。

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D-Wave Systems公司的量子计算机(加拿大温哥华)

NEC计划向D-Wave Systems出资,此外还力争与日本产业技术综合研究所共同开发量子计算机。NTT也使用激光的量子论性质,自主开发解决最优化问题的专用型量子计算机。美国IBM使用的量子比特数较少,不过开始通过云端来提供通用型的量子计算机。

 中国重视量子密码等

专利申请数排在第2位的中国并没有把重点放在运用量子技术进行计算的量子计算机领域,而是放在了通信和密码应用领域。

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据日本科学技术振兴机构研究开发战略中心介绍,中国申请的“量子密码”及“量子通信”专利数量远超美国和日本。由于可以运用量子来实现无法窃听的通信和密码,中国似乎立足于人造卫星通信和国防建设,对量子技术十分重视。华为技术等企业申请了很多这方面的专利。

中国在2016年启动的“十三五”国家科技创新规划中,将量子相关技术定位为重要领域,正在建设投资额达到1万亿日元的研究基地。

美国政府在2021年度预算案中,列入了两年投入950亿日元、使每年的研究费翻倍的计划。

在国家之间相互争夺主导权的背景下,日本政府也公布了自2020年起每年的量子技术研究预算增加到300亿日元的方针。日本的优势是,经过长期积累在很多技术领域拥有研究人才,但这些人才分散在多家研究机构。日本要与中美国竞争需要调整研究体制。

在量子计算机领域,新一轮竞争的控制权究竟会鹿死谁手?一场资金和人才的较量将在各国之间展开。



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