中美科技战下一战场是这领域！谁能更胜一筹（组图）

当全球目光聚焦于DeepSeek与OpenAI之争时，一场包深远的科技革命已悄然兴起。2025年被联合国指定为“世界量子科学技术年”，量子计算作为第二次量子革命的核心，正引发一场新的全球技术竞赛。站在竞赛前沿的中美两国，谁更胜一筹？量子科技博弈将如何重塑全球格局？

去年12月，美国科技巨头Google宣布，最新量子芯片Willow可在五分钟内完成传统超级电脑需耗时“10的25次方”年的计算，在科技界引发轰动。

Google在周一推出量子芯片，称仅5分钟计出超级电脑耗10秭年难题，图为量子芯片Willow。（截图自YouTube@GoogleQuantumAI）

消息一出，特斯拉创始人马斯克在社交媒体X上惊叹“哇哦”，OpenAI首席执行官奥尔特曼（Sam Altman）也在X平台送上“热烈祝贺”。

除了Willow令人惊叹的计算能力，深圳量旋科技（SpinQ）创办人兼执行总裁项金根向《联合早报》指出，Google宣布的最大亮点在于一项更为关键的技术突破——量子纠错技术的重大进展。

什么是量子纠错？

量子计算的基本单位是量子比特（qubit），与传统电脑中的比特（bit）有本质区别。

传统比特只能处于0或1的单一状态，而量子比特则能同时处于0和1的叠加状态。这让量子电脑在处理复杂问题时能够实现指数级的计算速度优势。此外，量子比特之间存在的“纠缠”现象，也让量子电脑具备超强的平行计算能力。

简单来说，传统电脑如同汽车，须要沿著道路逐步加速；而量子电脑则像飞机，可以同时探索多条航线，以极快的速度抵达目的地。

由大量显示卡并排而成的“掘矿机”，传统电脑掘矿或许可以由更高效的量子电脑取代。（路透社）

然而，量子比特容易受环境杂讯、温度波动和电磁干扰等因素影响，导致资讯丢失或计算错误。量子纠错是确保量子计算稳定运行的关键技术，能检测并修正计算过程中的错误，提高计算的可靠和准确性。

如果沿用飞机的比喻，量子纠错相当于自动导航系统，能在强烈气流和突发干扰中不断调整航向，确保精准、安全地完成任务。

学者：量子计算错误率 过去10年显著降低

长期专注于量子计算技术的项金根指出，量子纠错对实现大规模实用量子计算至关重要，而谷歌在这方面的可行性验证，意味著这个目标不仅是可能的，而且实现该目标可能比原先预期的更快。

量子电脑的计算能力取决于量子比特数量、错误率和纠错能力。降低错误率是从实验级设备迈向通用量子电脑的核心挑战之一。

2017年，中国研究人员制备出大规模光量子芯片，并成功进行了一种重要的模拟量子计算演示。

新加坡量子科技研究中心主任拉托雷（Jose Ignacio Latorre）教授受访时指出，量子计算的错误率在过去10年间取得显著优化。

他说，10年前量子计算的单量子门错误率约为10%，随后逐步降至1%，目前已进一步优化至0.1%，相当于在短短10年里把精度提升100倍。

拉托雷说：“这一进展令人振奋，但要实现真正实用的大规模量子计算，错误率仍须进一步降低到0.001%。”

他预测，随著全球在量子技术上的投入不断加大，这个目标在未来五年内有望实现。“那将是量子计算发展史上的一个重要里程碑。”

全球很多国家都很重视量子计算技术。图为2018年，上海交通大学金贤敏教授（右二）在实验室指导学生熟悉光量子芯片制备的要点。

全球数码浪潮加速推动算力需求激增，强大算力已成为人工智能（AI）发展的核心支撑和驱动力。

有研究显示，AI模型训练所需的计算能力正呈指数级增长，平均每100天翻一番，预计未来五年内将激增100万倍以上。

拉托雷指出，量子计算的突破不仅意味著算力的提升，更有潜力重塑AI、资讯安全、金融分析等多个领域的格局。因此，各国纷纷加入竞争，力求率先拥有一台真正实用的量子电脑。

中美竞争前沿阵地 战略价值日益凸显

量子计算的战略价值日益凸显，也让它成为大国博弈的一个核心领域，并演变为中美竞争的前沿阵地，技术竞赛与技术封锁持续上演。

为遏制中国在量子计算领域的发展，美国过去一年采取一系列措施，包括技术出口管制、高端人才流动限制，以及施压盟友减少与中国合作等。

美国拜登政府去年10月敲定一项新规，旨在禁止美国个人和企业在中国投资开发一系列先进技术，包括半导体、量子技术和AI等重点领域。新规在今年1月2日生效。

项金根认为，新规虽然让中国的研发成本上升，但整体影响有限。他指出，量子产业仍处于早期发展阶段，市场辨模和产业链尚未完全成熟，制裁反而在一定程度上推动中国企业加速自主研发进程。

以量子电脑的超低温制冷设备为例，项金根说，过去这类设备主要依赖国外供应商，而在制裁压力下，中国企业抓住市场机遇，加大研发投入。

他说：“目前，已有超过10家本土企业开始生产超低温制冷设备，其性能已接近国际水准。”

但项金根不讳言，美国在量子计算领域的技术积累和高端人才密度方面依然领先于中国，至少保持约三年的优势；中国正在加大资源投入，逐步缩小这一差距。

据美国麦肯锡公司2022年发布的报告，中国承诺投入153亿美元公共资金用于量子计算投资，这一数额是美国政府承诺投入19亿美元的八倍。

有分析指出，中国在量子领域的崛起，得益于国家政策的强力支援和创新的发展模式。在中国，政府主导是推动量子科技发展的核心动力，而美国则更多依赖私人企业的投资和市场驱动。

美国智库资讯技术与创新基金会（ITIF）去年9月发布关于中国量子创新能力的报告指出，与美国侧重知识创造不同，中国更注重技术落地，致力于将创新成果迅速转化为实际产品。

此外，中国的量子创新战略和资金体系高度集中，政府协调高校、科研机构和企业协同发展，确保资源高效配置。这与美国资金来源分散、推进相对缓慢的模式形成了鲜明对比。

项金根认为，尽管中美在量子科技的运营模式和资金投入方式上存在差异，但两国的核心目标一致，即提升算力，实现量子计算的实用化。

他说，无论是政府主导还是市场驱动，量子科技的发展最终都会经历先百花齐放、再优胜劣汰的过程；真正的赢家，将取决于谁能率先突破关键技术瓶颈，实现大规模可用的量子计算。

量子计算竞争 影响国安和军力

量子计算的竞争涉及破解加密演算法的能力，对国家安全有深远影响。中美两国正加速量子技术研发，以增强军事优势、强化安全防护。

量子计算在多个领域具有革命性潜力，可在人工智能、药物研发和金融建模等领域发挥作用。其中，最引人注目的应用之一，是对加密技术的颠覆性影响。

加密技术是现代安全体系的核心基础，广泛应用于军事通信、金融交易和政府机密保护等关键领域。然而，一旦量子电脑取得突破，现有系统将面临被迅速破解的风险，对全球资讯安全构成重大威胁。

因此，量子计算已被多个国家纳入核心安全战略。中美更是将它列为国家级科技发展重点，力求在这一前沿领域抢占先机。

在安徽合肥，国内首条量子芯片生产线正在紧锣密鼓生产。（视频截图）

美国早在2002年已将量子资讯科学确立为优先发展领域，并在2018年通过《国家量子倡议法案》，加速量子技术的研发和产业化。

中国则在“十三五”（2016年至2020年）规划期间提出发展量子计算、量子通信的战略目标，并在 “十四五”（2021年至2025年）规划中正式将量子科技列为前沿重点领域。

不仅关乎技术突破 更涉及地缘政治主导权

新加坡量子科技研究中心主任拉托雷教授受访时分析，军事应用是中美大规模投资量子技术的核心动力，这方面的突破将为网络战和情报收集提供前所未有的优势。

他指出，中美在量子密码学上的巨额投入，充分体现它在国家安全战略中的核心地位。量子密码学的研发旨在构建能够抵御量子解密攻击的安全通信系统，提升全球资讯安全防护能力。

拉托雷说：“中美在量子的竞争不仅关乎技术突破，更涉及地缘政治主导权。最新掌握量子计算技术的国家，将在国防、网络安全等方面占据战略优势，型塑未来国际格局。”

新加坡国立大学李光耀公共政策学院副教授顾清扬受访时也指出，与过去大国间以热战为主的竞争形式不同，当今中美之间的博弈已转向科技与经济领域。量子计算因巨大的战略价值和国家实力提升潜力，自然成为两国竞争的核心焦点。

顾清扬认为，这种竞争在一定程度上能推动技术进步，类似于历史上的太空和卫星竞赛，对全球科技创新具有积极意义。

中国不但是第三个国家有能力让太空人升空，其登月探测器“嫦娥四号”携带探月车“玉兔二号”，在今年1月首次登陆月球背面。但美国似乎不觉得中国足以成为其新的太空竞赛对手。（Getty Images）

但他强调，量子技术的突破还面临诸多技术瓶颈和挑战，这一领域的进步需要全球范围内的合作与协同创新。

顾清扬说，如果中美以对抗性竞争而非合作的方式推动量子技术发展，将不利于全球科技交流，延缓关键技术的突破。“如何在竞争中寻求合作，将是未来量子技术发展的关键挑战。”

拉托雷担忧，随著中美持续加大对量子研究的投入，量子技术的军事化应用可能引发新一轮军备竞赛。

军备竞赛：中国举行国庆阅兵仪式，展出多款武器，包括无人机。（视觉中国）

军备竞赛：美国于独立日举行阅兵仪式，两架F-22“猛禽”（Raptors）隐形战斗机为B-2隐形轰炸机护航，飞过林肯纪念堂（Lincoln Memorial）上空。（视觉中国）

但从长远来看，拉托雷则较为乐观。他说，许多关键技术的研发最初都源于军事或国家安全需求，但随著技术不断成熟与普及，它们逐渐向民用领域扩展，最终惠及全球社会。

拉托雷举例，互联网最初用于军事通信，但后来发展为全球资讯网络；卫星技术最初用于军事侦察和导航，后来广泛应用于民用通信、气象预测和全球定位系统。

他推测，随著技术的突破与普及，中美可能转向解决全球性挑战，例如气候变化、医疗保健和资料隐私等问题。

但他强调，这种合作的前提是两国在量子的研究均达到关键技术水准，量子计算的安全性得到充分验证；从目前来看，这一目标仍相距甚远。

量子鸿沟加剧全球经济不平等

量子计算竞赛的加速推进，可能进一步扩大“量子鸿沟”（quantum divide），加剧全球经济不平等。

量子计算的研发需要巨额资金投入、顶尖科研人才和先进实验设备。许多发展中国家由于资源有限、技术基础薄弱，难以跨越这一高门槛。

中国正在基础科学、前沿科学领域高速发展。图为中国科学家正在调试超冷原子光晶格平台的激光伺服系统，以进行子信息与量子模拟实验。（新华社）

根据世界经济论坛统计，截至2021年，全球仅有17个国家制定支援量子技术研发的国家级倡议或战略。

新加坡量子科技研究中心主任拉托雷教授受访时指出，较发达国家不仅在量子计算、通信等领域取得领先地位，还正在逐步确立对新兴量子经济的主导权；难以获取这些关键技术的发展中国家，在未来的经济竞争力和技术主权上难免被进一步边缘化。

他说：“如果这一趋势持续，发展中国家在科技竞争中的劣势将愈发明显，影响全球的均衡发展。”

学者：量子计算被当筹码 或造成全球技术阵营再分裂

李光耀公共政策学院副教授顾清扬受访时指出，量子计算的发展涉及多种技术路线，若各国选择不同路径且缺乏合作，全球可能形成由中美主导的两个相互竞争的技术生态系统。

他说：“这可能导致技术体系不相容，增加互联互通成本，尤其对发展中国家不利。此外，这一分裂还可能深刻影响全球技术标准、产业发展乃至地缘政治格局。”

顾清扬指出，中美可能把量子技术当作拉拢盟友的筹码，形成类似芯片产业的阵营对抗。他说：“如果量子计算走上这条路，全球技术阵营可能进一步分裂，地缘政治博弈也会更激烈。”

2025年1月30日，美国众议院指出中国DeepSeek（深度求索）推出的一款复杂AI模型使用了大量英伟达（Nvidia）H800芯片。（Reuters）

尽管小柄在资源和技术基础上难以与大国全面竞争，但量子科技的战略价值使其仍须在这一领域进行前瞻性布局。

拉托雷介绍，新加坡采取的是多元化策略，同时探索离子阱、超导、中性原子、光量子计算技术路径，以降低技术风险，提高创新潜力。

他也说，新加坡通过灵活的外交政策，避免卷入大国地缘政治竞争，这让新加坡与中美等量子技术领先国家保持合作关系，以获取技术支援和资源分享。

量子科技研究中心也设立了奖学金项目，面向新加坡及全球招收学生，希望通过国际合作，让发展中国家的学生有机会学习前沿量子科技，并将所学知识带回本国，推动本土技术的发展与应用。

拉托雷说，这一举措是缩小“量子鸿沟”的努力之一，但要真正见效仍需多年时间。