隨著《流浪地球2》熱映,片中堪稱“全知全能”的通用量子計算機MOSS紅極一時,成為不少粉絲二次創(chuàng)作的主角,也折射出外界對量子計算這一新興技術的熱情。
在近期紛傳的美國政府對華科技戰(zhàn)新計劃中,白宮擬議多時的一份總統(tǒng)行政令據稱將全面審查海外風險資本對中國量子計算、先進半導體、人工智能領域投資,美國財政部正與包括歐盟在內的其他國家政府接觸,以確保行政令出臺后各方步調協(xié)調一致。
躋身美國“優(yōu)先打擊”技術領域,反映出量子計算的特殊應用潛力和戰(zhàn)略價值也已得到官方重視。不過與先進半導體、人工智能領域不同,外界對量子計算的發(fā)展仍存在諸多誤讀、曲解,近期不乏自媒體乃至專家鼓吹量子計算可以跳出美國“包圍網”,實現所謂“換道超車”。
引而待發(fā)的外部遏制,將對我國量子計算產業(yè)發(fā)展帶來怎樣的挑戰(zhàn)?量子計算,又能否成為某些人期待的高性能計算“特效藥”?
“對華人面孔都非常警惕”
仿佛為了迎合各自受眾的趣味,中美兩國分析機構往往都津津樂道于量子技術競賽中國“領跑”的故事,并有論文、專利、政府撥款等數量指標為證,一些自媒體甚至基于這樣的認知歡呼雀躍,聲稱圍堵遏制將加速中國量子計算“黑科技”躍進,讓美國搬起石頭砸自己的腳。
(看似“全面領先”的中國量子科技)
然而數量指標并不能直接等同于科研與產業(yè)化的真實質量,必須正視的是,美國在量子計算領域仍然占據著產學研用的明顯領先地位,其細密狠辣的圍堵,對我國相關機構影響不容小覷。
在資本流動上,除了試圖切斷海外資本對中國量子計算領域的投資,早在去年9月,美國總統(tǒng)拜登就已經簽署了14083號行政令,史無前例地向外國投資委員會(CFIUS)下達指令,強調該委員會需持續(xù)定期審查其程序、做法和法規(guī),以確保它們對不斷變化的國家安全威脅保持反應,在“事關美國國家安全的技術領域”收緊對中國資本赴美投資的審核尺度,CFIUS需考慮交易是否涉及這些領域的制造能力、服務、關鍵礦產資源或技術,量子計算也赫然在列。
除了雙向資本流動的收緊,去年以來美國對中美間量子計算學術、人員和商業(yè)往來也已經開始施加各種或明或暗的限制,有美國學者就談到,量子計算(QC)方向的中國留學生越來越難獲得簽證。
長期跟蹤量子技術發(fā)展的光子盒創(chuàng)始人顧成建,向集微網細述了去年以來驟然襲來的“寒氣”:“我們不少前沿科技領軍人才,都是從國外學習回來,美國現在對人才也是封鎖的,包括現在已經在那邊的人,他不讓你回來。交流方面更加如此,美國現在本土所舉行的量子領域學術會議、產業(yè)界會議,都不允許中國的公司來參加,甚至對于華人面孔都非常的警惕?!?/strong>
聯合研究和學術交流受限,我國機構獨立開展量子計算技術研究與產品轉化,也同樣面臨關鍵核心設備、器件“卡脖子”問題,對美國等西方國家仍有相當依存度。
2021年11月,科創(chuàng)板上市企業(yè)國盾量子被美國商務部工業(yè)與安全局(BIS)列入實體清單,該公司對外回應中坦言:“國內部分高端儀器設備研發(fā)周期較長、技術壁壘高,現階段公司部分高端儀器仍有對外進口依賴,有可能對公司后續(xù)經營造成不利影響”,經歷該事件后,公司主要募投項目也出現了大幅調減投資金額,推遲建成時間的現象。
顧成建分析,以目前技術上最為成熟的超導量子計算機為例,在稀釋制冷機、高性能示波器等量測設備、特種線纜、極低溫電子元器件上均存在較為明顯的短板,貿易禁運和技術封鎖會帶來較大影響,如稀釋制冷機“這個設備目前全球只有兩家公司真正能提供商用產品,兩家加起來占了99%的市場份額,一家就是芬蘭的BlueForce,一家是英國的牛津儀器,但從去年下半年開始,這兩家已經在美國要求之下,也對中國進行了禁運禁售”。
顧成建還談到,目前,國內也有多家科研院所和初創(chuàng)企業(yè)在量子計算領域關鍵核心設備、器件上展開攻關,但正如在國內半導體產業(yè)所看到的,全部補上基礎能力短板尚待時日。
如果說基礎創(chuàng)新上短板明顯,那么在量子計算機系統(tǒng)和應用層面,中國機構的創(chuàng)新能力目前又處在怎樣的水平?能否成為大算力芯片遭限后的“速效救芯丸”?
“這個形勢非常的嚴峻”
“量子計算機目前的發(fā)展程度相當于什么階段的經典計算機?”
對于這個問題,顧成建給出的判斷是“相當于仙童公司成立前”(上世紀五十年代)。他指出,目前盡管國內外多家機構研制的系統(tǒng)已經相繼宣布實現了“量子優(yōu)越性”,但基本不具備實用意義,接下來至少5到10年時間,學術與工業(yè)界仍然需要向NISQ(含噪聲中等規(guī)模量子)的目標攀登。至少要進入2030年代,才能看到可編程的通用量子計算機前景。
也正是由于量子計算機距離實用尚遠,此前通過SPAC實現公開上市的Rigetti、IonQ、D-Wave等“網紅”量子計算企業(yè),均出現了市值大幅萎縮,Rigetti甚至近期曝出瀕臨退市。顧成建指出,量子計算這個賽道確實出現了嚴重的一二級市場估值倒掛,甚至有二級市場估值縮水十倍的案例,在他看來,沒有可供商業(yè)化的成果,沒有切實的收入支撐,是導致這一現象的主因。
不過即便如此,In-Q-Tel等美國政府資金加持的基金,仍然在這一領域堅持“投早、投小”,美國量子計算企業(yè)吸收風險投資的比例也高踞全球第一,相比之下,我國該領域初創(chuàng)企業(yè)吸收投資甚至不及加拿大、英國。顧成建也感言,目前國內民間資本對量子賽道的關注和支持還非常不足。
在量子計算機開發(fā)的“馬拉松”競賽中,藍色巨人IBM目前占據明顯領先地位,去年11月,該公司公布了可操作433量子比特位的新一代量子計算機Osprey,也強烈震撼了國內同行。
(IBM路線圖)
顧成建表示,盡管一直以來外界都是把中美并列為量子計算機研發(fā)的第一梯隊,認為兩國并駕齊驅,但在IBM去年公開Osprey后,“我們突然發(fā)現中國跟美國的差距至少落后了有一年半到兩年的時間,這個代差非常之大,我們還在實驗室階段就已經落后了兩代,這個形勢非常的嚴峻”。
(阿里達摩院自研量子計算機,集微網攝)
在同樣不存在清晰的商業(yè)回報,相當程度上依賴政府扶持的情況下,中美兩國量子計算機整機研發(fā)差距不減反增。在顧成建看來,這既與IBM等巨頭的深厚技術積累和工程經驗有關,也反映出國內當下一些發(fā)人深思的生態(tài)弊端。
作為目前國內承擔科研課題、專項的主體,各大科研院所在量子計算機研發(fā)上仍然相當割裂,尚未實現成果與知識的充分交流共享,各自閉門重造輪子,“沒有一個合作的氛圍在,沒有真正把舉國體制用起來,圍繞一個目標去做一件事情”。
顧成建還談到,國內企業(yè)相較IBM、英特爾等海外廠商,也顯得較為缺乏長期投入的戰(zhàn)略定力,在股權投資或地方政府出于各自短期利益的推動下,企業(yè)往往也存在夸大宣傳的情況。
在量子計算業(yè)已被各主要國家視為未來戰(zhàn)略制高點的情況下,“起了個大早”的中國,如何能夠避免“趕了個晚集”,再次被歐美甩開?
顧成建認為,在需要長期堅持、持續(xù)迭代的量子計算機整機研發(fā)上,可以通過組建專門的國家實驗室,整合全國學術界、工業(yè)界資源,破解當前種種弊病,充分釋放我國舉國體制的特殊優(yōu)勢。量子計算機上游設備、器件,則可以通過市場化手段,吸引設備和器件廠商充分的參與進來,加速產業(yè)化進程。
結語
國內尚顯稚嫩的量子計算機,雖然難以成為破解美國科技遏制的“速效救芯丸”,但卻已日漸顯現廣闊的未來應用前景,這恐怕也是美國方面將之列為管制重點的原因所在。從先進半導體到量子計算、人工智能,美國正試圖牢牢“封死”其競爭對手挖掘利用數據價值的能力。
在復雜嚴峻的戰(zhàn)略技術博弈中,量子計算這一中美間力量對比相對接近的領域,或許可以扮演“破局”的關鍵,而實現這樣的突破,則尚需產業(yè)政策更精準、更高效的推動。