量子競爭:中美側重不同

2020/02/26


  知識和數據等「無形資産」的重要性增強的數位競爭時代已經到來。日本經濟新聞(中文版:日經中文網)與運營知識産權資料庫的Astamuse公司實施的調查顯示,對10個尖端領域的專利數據進行分析後,美國與中國兩強激烈競爭的格局愈發鮮明。在量子計算機、再生醫療、人工智慧(AI)等備受關注的領域,中美從企業到國家層面展開了開發競爭。

    

谷歌開發的量子計算機(圖片由谷歌提供)

   

  「谷歌公佈的那個消息很厲害,不過還有反超的機會」,東芝的主任研究員後藤隼人所説的「那個消息」指的是2019年10月谷歌宣佈成功演示了「量子霸權」。谷歌聲稱量子計算機能夠用大約3分鐘完成最尖端超級計算機約一萬年才能完成的計算任務,這一消息震驚世界。

   

  量子計算機被視為人類可開發出的終極計算機。隨著AI的發展,今後數據將迅猛增長,量子計算機成為支撐數據處理的未來計算基礎。全球的研究人員力爭「趕超谷歌」。

   

  日本經濟新聞社與運營知識産權資料庫的Astamuse公司實施的聯合調查顯示,從2017年的量子計算機相關專利申請數量來看,美國佔世界整體的52%,位居榜首。從2000年~2019年度的專利申請數量榜單前10的企業來看,英特爾等美國企業佔5家。

   

   

  在企業榜單中曾位居首位的D-Wave Systems公司于2011年推出全球首臺商用量子計算機。2013年谷歌作為該公司的第2位客戶購買了量子計算機,並從走在量子計算機研發前沿的加州大學聖塔芭芭拉分校招募約翰.馬丁尼斯(John Martinis)教授和學生,正式啟動研發。

   

  D-Wave Systems的量子計算機專注於解決選擇營業的最短路線、製作飛機和電車時刻表等「最優化問題」。另一方面,谷歌開發的則是「通用型量子計算機」,能夠處理各種計算任務,屬於量子計算機的「中心」,世界各國競相開發這種量子計算機。

    


      

  到2010年為止專利申請數量一直位居世界之首的日本企業也力爭發起反攻。

  

  東芝擅長理論研究

  

  谷歌的計算機的量子比特數為53,要推向實用化需要增加上百倍、上千倍。東芝主任研究員後藤隼人表示,「還需要很多突破」。如果能發現突破口,有望挽回劣勢。論文質量位居全球前3的東芝擅長該領域的理論研究。

     

D-Wave Systems公司的量子計算機(加拿大溫哥華)

    

  NEC計劃向D-Wave Systems出資,此外還力爭與日本産業技術綜合研究所共同開發量子計算機。NTT也使用雷射的量子論性質,自主開發解決最優化問題的專用型量子計算機。美國IBM使用的量子比特數較少,不過開始通過雲端來提供通用型的量子計算機。

  

  中國重視量子密碼等

     

  專利申請數排在第2位的中國並沒有把重點放在運用量子技術進行計算的量子計算機領域,而是放在了通信和密碼應用領域。

   

   

  據日本科學技術振興機構研究開發戰略中心介紹,中國申請的「量子密碼」及「量子通信」專利數量遠超美國和日本。由於可以運用量子來實現無法竊聽的通信和密碼,中國似乎立足於人造衛星通信和國防建設,對量子技術十分重視。華為技術等企業申請了很多這方面的專利。

  


     

  中國在2016年啟動的「十三五」國家科技創新規劃中,將量子相關技術定位為重要領域,正在建設投資額達到1萬億日元的研究基地。

           

  美國政府在2021年度預算案中,列入了兩年投入950億日元、使每年的研究費翻倍的計劃。

   

  在國家之間相互爭奪主導權的背景下,日本政府也公佈了自2020年起每年的量子技術研究預算增加到300億日元的方針。日本的優勢是,經過長期積累在很多技術領域擁有研究人才,但這些人才分散在多家研究機構。日本要與中美國競爭需要調整研究體制。

   

  在量子計算機領域,新一輪競爭的控制權究竟會鹿死誰手?一場資金和人才的較量將在各國之間展開。

    

  日本經濟新聞(中文版:日經中文網)京塚環、小河愛實、藤本秀文、高田倫志、滿武里奈、押切智義、川上尚志 擔當

   

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