量子信息科學(xué)基于奇特的量子現(xiàn)象，如疊加、糾纏、壓縮等，以精典理論未能實現(xiàn)的方法來獲取和處理信息，在傳感器與檢測、通信、仿真、高性能估算等領(lǐng)域擁有寬廣的應(yīng)用前景，并有望在數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物與材料科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域帶來突破。
量子技術(shù)是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的必爭領(lǐng)域之一。近些年來，加拿大、歐盟、澳大利亞、英國等國高度注重量子技術(shù)發(fā)展，通過頒布新政文件、成立研究機(jī)構(gòu)、支持量子科技研究等方法加強對量子研制的投資，促使量子科技研制和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
1.日本
早在2002年，俄羅斯國防部中級研究計劃局（DARPA）制訂了《量子信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》，并于2004年發(fā)布2.0版，給出量子估算發(fā)展的主要步驟和時間表。目標(biāo)是若干年內(nèi)在核磁共振量子估算、中性原子量子估算、諧振量子電子動態(tài)估算、光量子估算、離子阱量子估算及固態(tài)量子估算等領(lǐng)域取得重大研究進(jìn)展。
2007年，DARPA將量子科技作為核心技術(shù)基礎(chǔ)納入其戰(zhàn)略規(guī)劃，在2015年設(shè)定的戰(zhàn)略投資領(lǐng)域中，量子化學(xué)學(xué)成為DARPA的三大技術(shù)前沿之一。
2009年，新加坡國家科學(xué)與技術(shù)委員會（NSTC）發(fā)布了《量子信息科學(xué)的聯(lián)邦愿景》，建議政府加大量子技術(shù)的控制和借助。因此，國家科學(xué)基金會（NSF）構(gòu)建了量子信息科學(xué)跨學(xué)科研究計劃。
2015年，俄羅斯空軍研究實驗室（ARL）發(fā)布《2015-2019年技術(shù)施行計劃》，提出2015-2030財年量子信息科學(xué)研制目標(biāo)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目標(biāo)。從2016財年起，國防市長辦公室支持三軍量子科學(xué)與工程制造項目（QSEP）。
2016年7月，NSTC發(fā)布《推進(jìn)量子信息科學(xué)發(fā)展：日本的挑戰(zhàn)與機(jī)遇》報告，報告總結(jié)了量子信息科學(xué)在多個領(lǐng)域的進(jìn)展和未來發(fā)展?jié)摿Γ瑥娬{(diào)了德國在目前研制進(jìn)程中的障礙，調(diào)查了各聯(lián)邦機(jī)構(gòu)在量子信息科學(xué)領(lǐng)域的主要項目及研制投入水平，并討論了未來的發(fā)展路徑。作為NSTC報告的補充，新加坡能源部（DOE）發(fā)布了《與基礎(chǔ)科學(xué)、量子信息科學(xué)和估算交匯的量子傳感》報告。
2018年6月，韓國國會科學(xué)委員會高票通過《國家量子呼吁法案》，計劃在10年內(nèi)撥給能源部、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、國家科學(xué)基金會12.75億歐元，用于舉辦量子信息科技研究。其中，印度國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院負(fù)責(zé)制定量子技術(shù)發(fā)展所需標(biāo)準(zhǔn)，日本國家科學(xué)基金會支持人力資源建設(shè)，韓國能源部將組建5個量子信息科研中心，加速科技成果突破。
2018年9月，法國白宮科技新政辦公室（OSTP）、國家科學(xué)技術(shù)委員會（NSTC）發(fā)布《量子信息科學(xué)國家戰(zhàn)略概述》。白宮覺得，量子信息科技（QIS）將推動下一場技術(shù)革命，給國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)科研等帶來重大改革。戰(zhàn)略概述系統(tǒng)性地總結(jié)了量子信息科學(xué)帶來的挑戰(zhàn)、機(jī)遇，以及為維持和擴(kuò)大日本在QIS領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位應(yīng)作出的努力。
2018年12月，特朗普簽訂《國家量子呼吁法案》，全方位加速量子科技的研制與應(yīng)用，確保英國量子科技領(lǐng)先地位，開啟量子領(lǐng)域的“登月計劃”。按照法案，美將制定量子科技常年發(fā)展戰(zhàn)略，施行為期10年的“國家量子計劃”。政府未來5年內(nèi)將耗資12.75億港元舉辦量子信息科技研究，其中法國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院獲資4億港元，制定量子科技發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)；國家科學(xué)基金會獲資2.5億港元，支持量子科技人才建設(shè)；能源部獲資6.25億港元，創(chuàng)立量子信息科研中心，加速科技攻關(guān)。據(jù)悉，美將創(chuàng)立國家量子協(xié)調(diào)辦公室，協(xié)調(diào)政府機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界，產(chǎn)生發(fā)展合力。
2020年2月，英國白宮網(wǎng)站發(fā)布一份《美國量子網(wǎng)路戰(zhàn)略設(shè)想》，提出日本將開辟量子互聯(lián)網(wǎng)，確保量子信息科學(xué)（QIS）造福大眾。戰(zhàn)略設(shè)想強調(diào)，通過在量子網(wǎng)路領(lǐng)域的前驅(qū)開拓，日本預(yù)備革新國家和金融安全、患者隱私、藥物發(fā)覺以及新材料的設(shè)計和制造，同時降低人們對宇宙的科學(xué)認(rèn)識。日本2021年度政府財政預(yù)算議案上將更多資金投入到量子信息科學(xué)。
2020年7月，新加坡能源部公布了一項旨在于塑造量子互聯(lián)網(wǎng)的計劃，目標(biāo)是六年內(nèi)建成與現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)并行的第二互聯(lián)網(wǎng)——量子互聯(lián)網(wǎng)。量子互聯(lián)網(wǎng)是一種基于量子熱學(xué)原理構(gòu)建上去的新型互聯(lián)網(wǎng)。紐約學(xué)院普利茨克分子工程大學(xué)院士、阿貢國家實驗室中級科學(xué)家大衛(wèi)·奧沙布里稱互聯(lián)網(wǎng)項目是日本量子研究計劃的主導(dǎo)者。日本能源部及其17個國家實驗室將成為該項目的骨干。
2020財年預(yù)算議案中量子信息科學(xué)領(lǐng)域研制資金為4.35億港元，2020財年實際批準(zhǔn)5.79億港元，2021財年預(yù)算懇求額為6.99億港元。2021財年量子信息科學(xué)領(lǐng)域研制預(yù)算懇求比2020財年預(yù)算懇求降低約60%。其中：NSF在量子信息科學(xué)領(lǐng)域研究投資額是2.26億港元，比2020財年降低了1.2億港元；能源部科學(xué)辦公室在量子信息科學(xué)領(lǐng)域研究的投資降低到2.37億港元，比2020財年預(yù)算降低約5800萬港元，主要是推動國家實驗室、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界量子信息科學(xué)的發(fā)展。比2020財年預(yù)算降低約5800萬港元。其中2021財年預(yù)算中，能源部計劃投資250萬港元支持量子互聯(lián)網(wǎng)的初期研究。
2020年8月，俄羅斯白宮科學(xué)技術(shù)新政辦公室、國家科學(xué)基金會（NSF）和英國能源部宣布，撥款超過10億港元，在全省構(gòu)建12個新的人工智能和量子信息科學(xué)（QIS）研究所——7個NSF牽頭的人工智能研究機(jī)構(gòu)和5個能源部量子信息科學(xué)研究中心。其中量子信息科學(xué)研究中心包括：
①下一代量子科學(xué)與工程（阿貢國家實驗室）
②量子優(yōu)勢聯(lián)合設(shè)計中心（布魯克海文國家實驗室）
③超導(dǎo)量子材料與系統(tǒng)中心（費米國家加速器實驗室）
④量子系統(tǒng)加速器（勞倫斯伯克利國家實驗室）
⑤量子科學(xué)中心（橡樹嶺國家實驗室）
2.歐共體
法國很早就意識到量子信息處理和通訊技術(shù)的巨大潛力。
2008年，歐共體發(fā)布了《量子信息處理與通訊戰(zhàn)略報告》，提出了法國在未來兩年和六年的量子通訊發(fā)展目標(biāo)，包括實現(xiàn)地面量子通訊網(wǎng)路、星地量子通訊、空地一體的千公里級量子通訊網(wǎng)路等。同年9月，歐共體發(fā)布了關(guān)于量子密碼的商業(yè)藍(lán)皮書，啟動量子通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究，并聯(lián)合了來自12個歐共體國家的41個伙伴小組創(chuàng)立了“基于量子密碼的安全通訊”（）工程。
2016年3月，歐共體委員會發(fā)布《量子宣言（草案）》，號召歐共體成員國及歐共體委員會發(fā)起捐助額達(dá)10億美元的量子技術(shù)旗艦計劃，并實現(xiàn)如下目標(biāo)：（1）構(gòu)建極具競爭性的法國量子產(chǎn)業(yè)，確保法國在未來全球產(chǎn)業(yè)新藍(lán)圖中的領(lǐng)導(dǎo)地位；（2）提高亞洲在量子研究方面的科學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力和卓越性；（3）面向量子技術(shù)的創(chuàng)新企業(yè)和投資，把法國塑造為一個有活力和吸引力的區(qū)域；（4）充分借助量子技術(shù)進(jìn)展，更好地解決能源、健康、安全和環(huán)境等領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。
2017年11月，“歐洲空間量子技術(shù)行動”（）主席在歐空局第二屆量子技術(shù)研討會上向歐空局和歐共體委員會遞交了題為《空間量子技術(shù)》的戰(zhàn)略報告。報告剖析了法國和國際空間量子技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況，提出歐共體須要制訂統(tǒng)一的空間量子技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略，以在國際競爭中爭取一定優(yōu)勢，支撐未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在未來發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先任務(wù)方面，確定了通過衛(wèi)星傳輸?shù)谋Ｃ芡ㄓ崱r間頻度的空間傳輸、遙感和對地觀測、基礎(chǔ)化學(xué)等四個重點發(fā)展方向。
2018年10月，由歐共體委員會捐助法國量子技術(shù)旗艦計劃開始實施，該計劃將長達(dá)六年，預(yù)算為10億美元。首批啟動19個科研類項目為：
來源：中國信通院《量子信息技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用研究報告》
2020年5月，歐共體“歐洲量子技術(shù)旗艦計劃”官網(wǎng)發(fā)布《戰(zhàn)略研究議題（SRA）》報告。報告表示，未來五年將加快建設(shè)亞洲范圍的量子通訊網(wǎng)路，建立和擴(kuò)充現(xiàn)有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，為未來的“量子互聯(lián)網(wǎng)”遠(yuǎn)景奠定基礎(chǔ)。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，歐共體將促使量子通訊與傳統(tǒng)的網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用相結(jié)合，借助QKD合同和具有可信節(jié)點的網(wǎng)路開發(fā)用于全球安全秘鑰分發(fā)的基于衛(wèi)星的量子密碼等。
3.美國
2020年5月，美國聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織CSIRO擬定并發(fā)布了《量子技術(shù)路線圖》，該路線圖確定了可以支持量子生態(tài)系統(tǒng)的行動，行動將通過美國新興高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，將美國的智力資本轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價值。通過跨行業(yè)的持續(xù)投資和協(xié)作，在2040年為英國帶來16000個工作崗位和超過40億港元的利潤，按照CSIRO的數(shù)據(jù)剖析，到2040年量子計算和量子通訊，預(yù)計量子技術(shù)可以創(chuàng)造860億港元的全球產(chǎn)業(yè)。
4.美國
2014年開始施行國家量子技術(shù)計劃，第一階段施行周期為2014—2019年，構(gòu)建4所新的研制中心。
2015年3月,法國政府發(fā)布名為《量子技術(shù)國家戰(zhàn)略——英國的一個新時代》報告，9月發(fā)布了《英國量子技術(shù)路線圖》，將量子技術(shù)發(fā)展提高至影響未來國家創(chuàng)新力和國際競爭力的重要戰(zhàn)略地位。美國量子技術(shù)國家戰(zhàn)略由德國量子技術(shù)戰(zhàn)略咨詢委員會擬定,借以指導(dǎo)美國未來20年與量子科技相關(guān)的發(fā)展與投資,推動產(chǎn)生一個常年、可持續(xù)、增長式的德國量子產(chǎn)業(yè)。
2016年12月，日本政府科學(xué)辦公室發(fā)布了《量子技術(shù)：時代機(jī)會》的報告，提出構(gòu)建一個政府、產(chǎn)業(yè)、學(xué)界之間的量子技術(shù)共同體，使美國能在未來的量子技術(shù)市場中占據(jù)世界領(lǐng)先地位，實質(zhì)性地提升美國產(chǎn)業(yè)的價值。并提出了德國量子技術(shù)應(yīng)用的5大領(lǐng)域，分別是原子鐘、量子成像、量子傳感和檢測、量子估算和模擬，以及量子通訊。
2018年12月，俄羅斯下議院科學(xué)技術(shù)委員會發(fā)布了《量子技術(shù)》報告，剖析了量子技術(shù)給美國帶來經(jīng)濟(jì)下降和社會效益的機(jī)會與潛在風(fēng)險，提出下一步發(fā)展的新政建議。
2020年7月，美國國防科學(xué)與技術(shù)實驗室（Dstl）代表美國國防部、英國戰(zhàn)略司令部，聯(lián)合發(fā)布了《量子信息處理技術(shù)布局2020：日本防務(wù)與安全前景》研究報告。報告覺得，量子技術(shù)的進(jìn)步才能有效提高軍事指揮官做出有效決策的高效性、準(zhǔn)確性和果斷性。未來5-10年內(nèi)，量子信息處理除了才能在防務(wù)體系中得到推廣應(yīng)用，能夠廣泛應(yīng)用于金融交易，客機(jī)、導(dǎo)彈、火控和防御武器的控制系統(tǒng)，傳感數(shù)據(jù)處理（如數(shù)據(jù)融合、導(dǎo)航、干擾環(huán)境下訊號解析），機(jī)器學(xué)習(xí)，人工智能場景理解，警告標(biāo)志辨識量子計算和量子通訊，非可見環(huán)境下的模式剖析等多個領(lǐng)域。
5.中國
2016年2月，國家重點研制計劃中籌建“量子調(diào)控與量子信息”重點專項，目前已公示擬立項項目清單。國家重點研制計劃中籌建“量子調(diào)控與量子信息”重點專項。
同年7月發(fā)布的《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中也進(jìn)一步明晰將籌建“量子通訊與量子計算機(jī)”重大科技項目，研制城域、城際、自由空間量子通訊技術(shù)，研發(fā)通用量子估算截?fù)魴C(jī)和實用化量子模擬機(jī)。根據(jù)《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》和國家“十三五”規(guī)劃綱要的要求，到2030年，我國力爭在民航底盤及煤氣輪機(jī)、深海空間站、量子通訊與量子估算、腦科學(xué)與類腦研究、國家網(wǎng)路空間安全、新一代人工智能等16個重點方向率先突破。
從2006年到2010年，中國“十一五”規(guī)劃撥款約1.5億歐元用于量子研究。科技部和中科院啟動了“遠(yuǎn)程量子通訊”和“空間量子實驗關(guān)鍵技術(shù)研究與驗證”項目，以支持大規(guī)模的量子通訊研究。
從2011年到2015年，國家“十二五”規(guī)劃在量子控制（MOST）、科學(xué)研究儀器和設(shè)備開發(fā)（NSFC）、空間量子實驗（CAS）、量子系統(tǒng)一致控制以及原子系統(tǒng)計量化學(xué)（CAS）等領(lǐng)域?qū)⒘孔友兄瀑Y金提高至4.9億港元，并繼續(xù)建設(shè)量子安全通訊（NDRC和CAS）。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2016年至2019年，按照國家“十三五”規(guī)劃，我國的量子研究經(jīng)費達(dá)到約3.37億歐元。在此期間啟動的明顯項目包括量子控制和量子信息國家重點研究開發(fā)項目。
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