近日,國務院新聞辦公室發布了《新時代的中國國家安全》白皮書(以下文中的“白皮書”和“國家安全白皮書”指代同一內容)中,3次提及量子。
新一輪科技革命“雙刃劍”效應突顯。人工智能、量子技術、生物技術等前沿技術加速發展,在為人類認識和改造世界賦能的同時,也帶來一系列難以預知的風險挑戰,對各國國家安全和社會穩定產生深遠影響,甚至將重塑全球安全格局。
加快實現高水平科技自立自強。發揮新型舉國體制優勢,在基礎原材料、高端芯片、工業軟件、農作物種子等關鍵核心技術上全力攻堅,在人工智能、量子信息等領域前瞻部署,加快攻克重要領域“卡脖子”技術并實現產業化,“祖沖之”系列超導量子計算原型機、“嫦娥六號”探測器、“夢想”號大洋鉆探船等紛紛取得突破。
量子科技作為未來產業之一,在千行百業起起落落的間隙,如一顆新星照亮前沿科技的一個角落。但也正如Sanders教授曾經給量子計算初創公司建議時說的那樣,“量子計算的潛在價值充滿不確定,如何將理論變為實際應用,是所有量子計算創業公司必須面對的問題。”
這次,國家安全白皮書中提及量子,已經從宏觀層面上認為它可能會對經濟、社會和國家安全產生影響。
01
站在技術階梯上的量子,
創造商業價值
高校實驗團隊林立
國內量子科技的發展離不開各位院士和高校科研團隊的不懈努力。北京量子信息科學研究院、中國科學技術大學、合肥微尺度物質科學國家研究中心、中國科學院量子信息與量子科技創新研究院上海科學研究中心、合肥國家實驗室、清華大學量子信息中心等,都是我國科研的主力單位。
2025年3月3日,中國科學技術大學等向世界展示了超導量子計算原型機“祖沖之三號”,這一成果在量子計算領域掀起了巨大波瀾。“祖沖之三號”擁有105個超導量子比特,其性能指標全面刷新國際記錄,處理速度更是比谷歌于2024年發布的Willow處理器快出了15個數量級。
之后,該校的科研團隊又成功實現了上萬公里級的星地量子通信。在這次實驗中,量子微納衛星與小型化、可移動地面站之間實現了實時星地量子密鑰分發,在中國和南非之間相隔1.29萬多公里的遙遠距離上,量子保密通信圓滿達成。該成果發表于《自然》。
圖:2月18日,北京大學王劍威教授(前排坐者)與團隊成員在北大實驗室展示硅基光量子芯片晶圓
來源:新華社
再往前看,還有北京大學的團隊成功實現全球首例基于集成光量子芯片的“連續變量”量子糾纏簇態,相關研究成果于20日在《自然》雜志發布。專家指出,這一突破性成果填補了采用連續變量編碼方式的光量子芯片關鍵技術空白,也為光量子芯片的大規模擴展及其在量子計算、量子網絡等領域的應用奠定了重要基礎。
當然,還有許多尚未提到的,這些科研團隊的努力,不僅展示了中國在量子科技領域的科研實力,也為后續的技術轉化和產業化奠定了堅實基礎。
公司成為量子科技產業化的主力軍
我國量子科技產業的發展態勢正如白皮書中所言,【加快布局國家戰略科技力量,加強基礎科學研究,推動國家實驗室體系建設,統籌推進國際和區域科技創新中心建設,強化企業技術創新主體地位,提高科技成果轉化和產業化水平】。各頭部科技公司和初創企業也成為量子科技實用化、商業化的主力軍。
國盾量子的產品廣泛應用于金融、政務、能源等領域;量旋科技于2023年11月成為首家成功向海外交付超導量子芯片的中國公司;華翊量子專注研發具有高度的可控性、長相干時間、可擴展性和高精度等特點的離子阱量子計算路線,這些特性使其成為最具潛力實現量子計算產業化的技術路線之一。各公司奮力推動量子科技從實驗室走向實際應用,加速量子科技的產業化進程。
02
技術迭代帶來新的安全威脅
量子計算利用量子比特的疊加和糾纏特性,能夠在處理特定問題時展現出超越傳統計算機的計算能力。例如,“祖沖之三號”在處理“量子隨機線路采樣”任務時,其速度比目前最快的超級計算機快1000萬億倍。《物理評論快報》審稿人認為這一工作“構建了目前最高水準的超導量子計算機”,“是對此前66比特處理器(祖沖之二號)的重大升級”。
圖:“祖沖之三號”芯片示意圖
來源:中國科大
與量子計算的強大計算能力共同來臨的是它對現有加密算法的威脅。傳統的加密算法,如RSA和ECC,依賴于數學難題的計算復雜性來保證安全性。然而,量子計算機的出現可能使這些加密算法變得不再安全。一旦量子計算機能夠有效破解現有的加密算法,金融交易、政府機密、個人隱私等都將面臨泄露的風險。
為了應對這一挑戰,全球正在積極開發抗量子計算密碼(QR)或后量子密碼(PQC),美國國家標準與技術研究院(NIST)已于去年發布首批PQC標準
量子計算機的超強計算能力可能被用于大規模的數據分析和監控,從而對個人隱私和社會自由構成威脅。此外,量子技術的發展還可能加劇數字鴻溝,使一些發展中國家在技術競爭中處于劣勢。因此,在推動量子科技發展的同時,【必須構建科技安全風險監測預警和應對體系,完善新興技術領域監管制度,塑造科技向善的文化理念,把科技倫理要求貫穿科技活動全過程】。
03
大力研發,
掌握主動權才能無畏壟斷
科技發展也是一場綜合國力的競爭,事關我國國際地位的提升和國際話語權的爭奪。冷冰冰的技術輸出背后,是隱形的文化、觀點傳播。當前,全球量子技術的競爭格局激烈,各國家和地區在量子計算、量子通信等領域都取得了重要進展。
只是,一些國家通過進出口管制、技術封鎖等手段來影響量子技術的發展。比如,美國分別在2021年、2024年、2025年先后將共30余家中國量子科技相關實體加入實體清單,其中今年3月時美國商務部工業與安全局(BIS)就是以“國家安全”為由將數十家中國實體納入“實體清單”,涉及大模型、高性能計算、量子技術、國防軍事等領域。
(據悉,“實體清單”是美國商務部工業與安全局制定的貿易“黑名單”。列入該名單的企業,需要獲得美商務部單獨許可,才能購買美國受管制的技術或貨物。大多數情況下,許可申請都會被拒絕。)
圖:被美加入實體清單的部分中國量子科技公司
來源:由光子盒搜集資料制作
新一輪科技革命“雙刃劍”效應突顯
目前,我國量子技術綜合水平位列國際第一梯隊,在量子通信方面全球領先。為什么實現高水平科技自立自強如此重要?如這份國家安全白皮書所講,人工智能、量子技術、生物技術等前沿技術加速發展,在為人類認識和改造世界賦能的同時,也帶來一系列難以預知的風險挑戰,對各國國家安全和社會穩定產生深遠影響,甚至將重塑全球安全格局。
這一點在《2025年政府工作報告》中也強調過,從國際看,世界百年變局加速演進,外部環境更趨復雜嚴峻,可能對我國貿易、科技等領域造成更大沖擊;多邊貿易體制受阻,關稅壁壘增多,沖擊全球產業鏈供應鏈穩定。當前,歐美“環中國”量子鏈已基本閉環,意圖通過科技制裁遏制我國量子技術發展,形勢十分嚴峻。因此,構建自主可控、競爭力強的量子核心技術體系刻不容緩。
圖:量子微納衛星“濟南一號”星地量子密鑰分發實驗示意圖
來源:中國科大
當前,世界之變、時代之變、歷史之變正以前所未有的方式展開,多重矛盾風險盤根錯節,和平赤字、發展赤字、安全赤字、治理赤字加重。人類社會面臨和平還是戰爭、繁榮還是衰退、團結還是對抗的關鍵抉擇,又一次站在歷史的十字路口。
為了在量子科技領域取得更大的突破,中國正加快實現高水平科技自立自強,發揮新型舉國體制優勢,在基礎原材料、高端芯片、工業軟件、農作物種子等關鍵核心技術上全力攻堅。同時,中國也在積極推動國家實驗室體系建設,統籌推進國際和區域科技創新中心建設,為中國式現代化行穩致遠提供堅實支撐。
[1]https://www.gov.cn/zhengce/202505/content_7023405.htm
[2]https://mp.weixin.qq.com/s/vZoBAEvzTP_hubVaxSfzCA
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/fZ50RJTOkck6T-rKo829Vw
[4]https://mp.weixin.qq.com/s/SPJ5KxCL-R6eOXHe8C56JQ
[5]https://www.szzg.gov.cn/2024/szzg/xyzx/202412/t20241213_4945256.htm
[6]https://mp.weixin.qq.com/s/hGDm4iH8k-ZpQqmN1gqMfw
[7]https://www.cas.cn/cm/202503/t20250305_5048770.shtml
[8]https://www.natgeomedia.com/science/article/content-15904.html
[9]https://www.cw.com.tw/article/5118673
[10]http://www.news.cn/tech/20250221/120c2f72040645ebac697ed85c2b2e68/c.html
[11]https://news.ustc.edu.cn/info/1056/90971.htm
[12]https://93.ustc.edu.cn/2025/0324/c9299a677734/page.htm
>End
本文轉載自“光子盒”,原標題《量子走進“國家護衛隊”!《新時代的中國國家安全》白皮書3次提及量子,詳述國家安全威脅》。
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