2022全球量子信息科技政策.pdf
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1、Global Quantum Information Technology Policy 20221全球量子信息科技政策全球量子信息科技政策Global Quantum Information Technology Policy20222022 年年 7 7 月月随着美国、欧盟等国家与地区纷纷将量子科技发展纳入到国家战略规划里面,并逐步加大对量子技术资金投入,量子信息科技的全球竞争已经加快了步伐。在量子时代,产业政策引导技术方向。作为量子博弈中非常重要的方面,全球各国的量子信息科技政策正竞相迸发。以欧洲、美国、日本等为代表的世界主要国家和地区相继启动了量子科技发展计划,加大量子科技发展的经济投
2、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发展政策。本报告聚焦全球最新量子信息科技政策,分析主要政策类型、政策目标、技术领域以及为推动量子技术发展所采用的主要措施。本报告意于在量子信息快速变化阶段为读者提供全球政策格局的快照,并为读者提供影响量子领域发展的潜在措施的参考,并不是为了评估各国产业政策孰优孰劣,也不是在现阶段试图在政策方面与各自国家量子技术发展现状之间建立因果关系。全球量子信息科技政策 2022I20202020-2022-2022 年是全球对量子技术年是全球对量子技术关注度爆发的高峰期关注度爆发的高峰期2020-2022 年越来越多的国家/地区为推动量子技术发展出台相
3、关政策法案,采取一系列措施实现量子技术发展目标。各国政策类型并不完全一致各国政策类型并不完全一致,但但主要政策类型包括三类主要政策类型包括三类通过发布统一的量子战略或倡议,提升量子科技战略高度;为量子技术研发提供资金,支持量子科技投入;通过国家间政府层面的战略合作,参与量子技术研发。各国力图实现的量子政策目标各国力图实现的量子政策目标具有多向性具有多向性一部分国家主要目标是推动量子技术研究,一部分国家政策目标更偏向于发展量子科技人才,还有一部分国家则更注重量子产业生态的建立和技术商业化、产业化的实现。为了实现政策目标为了实现政策目标,各国采取的各国采取的措施也不尽相同措施也不尽相同总体上可分为
4、三类:建立卓越中心或创新中心,集聚科研力量;有针对性地征集量子提案或竞赛,激发量子研究活力;资金支持具有战略意义的量子项目,为项目提供持续投入保障;为初创企业提供风险投资,培育更多量子企业。Global Quantum Information Technology Policy 2022II目录一、一、主要政策主要政策类型类型.1 1(一)发布统一的国家战略或倡议.1(二)为量子技术研发提供政策资金支持.3(三)通过国际合作参与量子技术研发.3二、二、主要政策目标主要政策目标.6 6(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究.6(二)发展量子科技人才,增加人才储备.6(三)促进量子技术产业化
5、,构建量子生态.7三、三、主要政策及措施主要政策及措施.1010(一)建立卓越中心或创新中心.10(二)有针对性地征集量子提案或竞赛.12(三)为具有国家意义的重要项目提供直接资金.12(四)为初创企业提供政府投资或风险投资.14四、四、主要政策领域主要政策领域.1717五、五、展望与挑战展望与挑战.2020(一)展望.201、以举国之力发展量子技术,制定统一的量子国家战略.202、量子科技政策创新与产业发展齐头并进.213、多项政策措施共同发力促进量子科技发展与技术转化.214、量子技术、人才与产业政策目标相辅相成,三者协同发展是未来趋势.215、加强技术合作是各国政策的重要方向.22(二)
6、挑战.221、全球量子科技政策中的科技伦理意识与道德框架尚未构建.222、全球量子科技政策缺乏对竞争秩序和产业规范的关注.22附录附录 1 1 全球主要国家全球主要国家/地区的量子产业政策地区的量子产业政策.2424附录附录 2 2 2015-20222015-2022 年全球主要国家年全球主要国家/地区量子投入地区量子投入.2929附录附录 3 3 全球主要国家全球主要国家/地区为促进量子技术发展采取的主要措施地区为促进量子技术发展采取的主要措施.3333声声 明明.3838关于我们关于我们.错误!未定义书签。错误!未定义书签。全球量子信息科技政策2022III表目录表 1 已制定和正在制定
7、统一的国家量子战略的国家/地区.1表 2 通过国际合作发展量子技术的国家/地区.4表 3 欧盟“量子技术旗舰计划”已启动的计划.8表 4 2019-2022 年美国国家科学基金会建立的量子研究中心.11表 5 美国能源部现有的量子信息科学(QIS)研究中心.11表 6 全球主要国家/地区直接资助重大量子项目的代表性实例.13表 7 全球各国/地区为促进量子技术发展所采取的主要措施.14图目录图 1 采取不同类型措施支持量子科技发展的国家/地区数量统计.15全球量子信息科技政策 20221从全球范围看,各个国家/地区为抢占量子先机制定的政策可分为三类:发布统一的量子国家战略、提供政策资金支持和参
8、与国际合作。(一)发布统一的国家战略或倡议(一)发布统一的国家战略或倡议截至 2022 年 6 月,美国、英国、中国、法国、德国、俄罗斯等 17 个国家/地区发布了统一的国家量子科技计划或法案以支持本国量子科技发展。澳大利亚、加拿大、南非和泰国 4 个国家/地区正在制定国家量子战略。英国是较早发布国家层面的量子政策的国家,从 2013 年开始实施英国国家量子技术计划(NQTP),希望能抢占未来量子技术全球市场的先机,2015 年,发布了量子技术国家战略英国的一个新时代1和英国量子技术路线图2,将量子技术提升至影响国家创新力和国际竞争力的重要战略地位,并通过顶层设计引导未来二十年的量子技术研发与
9、应用。美国虽不是首个将量子纳入国家战略的国家,却是目前唯一为量子科技立法的国家3。中国将量子科技提升至国家战略目标时间较晚,但在多个国家政策文件中,都明确量子技术的重要性,并将量子发展纳入“十三五”科技规划和“十四五”数字经济发展规划。最近几年越来越多的国家或地区将量子技术纳入到国家战略之中,量子科技越来越受到各国政府的重视。表 1 已制定和正在制定统一的国家量子战略的国家/地区已制定统一的国家已制定统一的国家/地区地区量子战略量子战略国家国家/地区地区发布时间发布时间统一的国家统一的国家/地区量子战略地区量子战略1https:/www.gov.uk/government/news/quant
10、um-technologies-a-new-era-for-the-uk2https:/www.ifm.eng.cam.ac.uk/news/quantum-technologies-roadmap/3https:/www.quantum.gov主要政策主要政策类型类型Global Quantum Information Technology Policy 20222美国2018.12国家量子倡议法案4中国2016.07“十三五”国家科技创新规划5英国2015.03量子技术国家战略英国的一个新时代6德国2018.09量子技术:从基础研究到市场7法国2021.01法国量子技术国家战略8俄罗斯20
11、19.05量子技术路线图9日本2020.01量子技术创新战略(最终报告)10韩国2019.02“量子计算技术五年发展计划”11新加坡2019.10新加坡量子技术:为未来做好准备12荷兰2019.09国家量子技术议程13印度2020.01“量子技术和应用国家任务(NM-QTA)”14匈牙利2018.02“国家量子技术计划”15奥地利2021.11“量子奥地利(Quantum Austria)”16伊朗2021.04国家量子技术中心17以色列2018.03“国家量子科学和技术计划”18斯洛伐克2017.12国家量子技术研究平台(QUTE.sk)行动计划19中国台湾2021.12“量子台湾(Quan
12、tum Taiwan)”20正在制定统一的国家正在制定统一的国家/地区地区量子战略的国家量子战略的国家/地区地区澳大利亚2022.04澳大利亚政府发布National Quantum Strategy:issues paper,启动国家量子战略制定工作,提出将投资 1.11 亿澳元开发国家量子战略21。加拿大2021.07加拿大政府宣布将制定国家量子战略并征集意见22。南非2019.12非洲金山大学(Wits University)副校长 Zeblon Vilakazi 宣布将主持科学与创新系(DSI)国家工作委员会,以制定南非量子计算和量子技术(NWG:QC&QT)驱动的研究和创新框架23。
13、泰国2019.09泰国内阁发言人表示,42 名泰国量子专家将开会讨论建立国家量子4https:/www.quantum.gov5http:/ 20223技术研究所的计划,预计将在五年内形成24。注:未加书名号的量子战略表示其不以文件形式而是以重大量子项目或计划作为国家量子战略来源:The Quantum Insider、CIFAR、ICV、光子盒量子科学研究院整理(二)为量子技术研发提供政策资金支持(二)为量子技术研发提供政策资金支持量子科技是当前世界科技最前沿的领域之一,需要投入大量的资金支持其发展,而各国政府是量子科技前期发展的投资主力。全球许多国家都在其发布的政策或规划中指明要在量子信息
14、科学(QIS)领域投入政策资金,据光子盒统计的公开信息显示,2015-2022 年全球 QIS 政策资金总投入(国家发布的政策中显示的目前已投资与未来拟投资之和)将近 300 亿美元(见附录 2)。但不同国家在资金支持力度方面存在较大的差异,资金投入主要集中在发达国家或其他较早开始布局量子技术的国家,比如中国、欧盟及其成员国、美国、英国等。韩国、澳大利亚、新加坡等在量子领域也逐步开始布局,但其投入资金总量较少。在资金投入主体方面,除了政府直接提供政策资金之外,也会将资金下放到不同政府部门来促进量子技术在不同方面的发展。比如美国 2018 年在国家量子倡议法案中明确规定了美国国家标准与技术研究院
15、(NIST)、国家科学基金会(NSF)和能源部(DOE)在量子科技发展方面的职责范围,并提出将 12.75亿美元的联邦研发支出分配到这三个部门,其中,国家标准与技术研究院获资 4亿美元,制定量子科技发展标准;国家科学基金会获资 2.5 亿美元,支持量子科技人才建设;能源部获资 6.25 亿美元,成立量子信息科研中心,加速科技攻关。此外,新加坡和荷兰政府也会通过国家研究发展基金会设立基金的方式来为量子科技投入政策资金。(三)通过国际合作参与量子技术研发(三)通过国际合作参与量子技术研发许多国家都选择与其他国家开展政府层面的战略合作,共同制定发展规划或共同投入资金开发量子项目,合作培育量子人才,基
16、础设施与数据共享等,以促进量子技术研究与量子产业发展,例如法国和荷兰,英国和美国,美国和日本等,通过取长补短、强强联合等方式展开合作。目前量子技术的国际合作主要集中在欧美国家,其在量子技术发展的各个领域合作频繁、涉及面较广。尽管中国始终强调国际化、开放化,也有一些顶尖学府长期与国外研究团队合作,但受限于语24https:/ Quantum Information Technology Policy 20224言、文化、政治等因素,以及全球新冠肺炎疫情导致的限制出行政策,都使得在前沿技术的共研、交流、合作方面,与世界主要科技国的合作紧密程度不及欧美。表 2 通过国际合作发展量子技术的国家/地区时
17、间时间合作方合作方合作文件合作文件主要内容主要内容2019.12美国、日本东京量子合作声明两国未来将在量子信息科学技术研究与开发方面持续合作,具体合作领域包括但不限于量子计算、量子网络和量子探测;合作培育下一代量子信息科学家和工程师;利用多边合作机会解决国际性重要问题和关键政策问题;促进研究方法、基础设施和数据的共享等25。2021.0727 个欧盟成员国、欧盟委员会、欧洲航天局/所有 27 个欧盟成员国都已承诺与欧盟委员会和欧洲航天局(ESA)合作,共同建设EuroQCI一个覆盖整个欧盟的安全量子通信基础设施26。2021.08法国、荷兰法荷联合声明法国和荷兰宣布在量子领域加强合作,促进欧洲
18、在该技术领域的战略自主。其目标是:建立欧洲量子生态系统,增强法国和荷兰生态系统之间的自然协同效应,并达到帮助培养欧洲领军人物和吸引最优秀国际人才所需的群聚效应。目前,正在考虑的工作领域包括:(1)加强研究合作;(2)促进研究与产业合作;(3)协调教育和宣传工作;(4)投资于生态系统的发展;(5)加速欧洲倡议;(6)鼓励创造就业27。2021.11美国、英国促进量子信息科学和技术合作的联合声明英国国家物理实验室(NPL)和美国国家标准与技术研究院(NIST)将探索如何通过项目的协调以及关键领域(包括量子计量、计算、时钟和未来技术标准)的交流来发展两国在量子计划之间的长期合作伙伴关系28。2021
19、.11美国、澳大利亚美国和澳大利亚关于量子科学和技术合作的联合声明该声明旨在合作并分享世界领先的量子科学和技术进步所带来的巨大机遇和利益,加强了澳大利亚和美国交流量子知识和技能的能力。该声明为促进研发创造了更多机会,并鼓励两国量子企业获得更大的市场准入30。2021.11美国、加拿大/美国白宫科技政策办公室和加拿大创新、科学和工业部发表联合声明,25https:/www.state.gov/tokyo-statement-on-quantum-cooperation/26https:/digital-strategy.ec.europa.eu/en/news/all-member-states
20、-now-committed-building-eu-quantum-communication-infrastructure27https:/www.government.nl/documents/diplomatic-statements/2021/08/31/joint-statement-of-france-and-the-netherlands28https:/www.state.gov/cooperation-in-quantum-information-sciences-and-technologies-uk30https:/www.state.gov/cooperation-i
21、n-quantum-science-and-technology-aus全球量子信息科技政策 20225旨在发起一项合作计划,以资助人工智能和量子科学领域的研究项目30。2022.04美国、芬兰科技合作协议美国与芬兰发布关于量子信息科技合作的联合声明,旨在促进量子计算、量子网络和量子传感等发展31。2022.04美国、瑞典关于量子信息科学与技术合作的联合声明(QIST)美国和瑞典打算利用科学、技术和创新精神,寻求合作和相互尊重,并促进量子信息、科学与技术(QIST),包括但不限于量子计算、量子网络和量子传感,这是社会和工业发展的基础32。2022.04印度、芬兰/印度政府与芬兰签署联合声明,旨
22、在建立量子计算虚拟网络中心33。2022.06美国、丹麦关于量子信息科学与技术合作的联合声明利用两国在量子信息科学和技术方面的优势,加强量子产业供应链,扩大工业基础,并培育新一代量子人才34。来源:各政府文件、ICV、光子盒量子科学研究院整理30https:/www.whitehouse.gov/ostp/news-updates/2021/11/18/joint-statement-to-leaders-from-the-united-states-director-of-the-white-house-office-of-science-technology-policy-and-cana
23、das-minister-of-innovation-science-and-industry-2/31https:/www.state.gov/joint-statement-of-the-united-states-and-finland-on-cooperation-in-quantum-information-science-and-technology/32https:/www.state.gov/joint-statement-of-the-united-states-of-america-and-sweden-on-cooperation-in-quantum-informati
24、on-science-and-technology/33https:/dst.gov.in/india-finland-discuss-possible-areas-co-operation-quantum-computing-virtual-coe34https:/www.quantum.gov/the-united-states-and-denmark-take-steps-to-strengthen-quantum-cooperation/Global Quantum Information Technology Policy 20226各国在支持发展量子技术的过程中,虽然具体目标有较大
25、差异,但总体包括三个主要政策目标,分别是:推动量子技术研究;发展量子科技人才;促进量子技术商业化、产业化,构建量子产业生态。(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究(一)召集多方利益相关者共同推动量子技术研究各国政府充当召集人创建量子技术研究中心(如卓越研究中心和创新中心)、发起重大量子技术研发项目等,以整合政府、学术界和工业界多方力量,推动量子先进技术研发。如美国建立了受法律约束的 QIS 管理体系,由量子信息科学小组委员会(SCQIS)、国家量子协调办公室(NQCO)、国家量子计划咨询委员会(NQIAC)、国家科学基金会(NSF)、美国能源部(DOE)、国家标准与技术研究所(NIST)
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