主要发达国家政府量子计算发展策略——美国

量子科技已成为新一轮科技革命和产业变革的必争领域之一。近年来，美国、欧盟、英国、日本等政府高度重视量子科技发展，纷纷出台相关政策文件，加大对量子科技的规划布局和支持力度，以争夺量子领域的全球领导地位。根据麦肯锡不完全统计，截止2022年，全球范围对量子技术的政府公共投资超过300亿美元。本系列文章对主要国家、地区量子计算相关政策进行梳理，本期介绍美国量子计算政策。

1.加强顶层设计和组织保障

2018年，美国通过了《国家量子倡议法案》（National Quantum Initiative Act），指定了国家量子计划总体框架，提出未来10年拨款12亿美元，支持量子科技的研究、教育和基础设施建设。该法案提出在白宫科技政策办公室（White House Office of Science and Technology Policy）下成立国家量子协调办公室（National Quantum Coordination Office），负责国家量子倡议的日常工作，及官产学研协调工作。2022年5月，美国总统拜登签署行政令，在白宫下设置国家量子计划咨询委员会（National Quantum initiative Advisory Committee，NQIAC），委员会成员由企业、学术和联邦政府机构人员组成，负责对国家量子计划进行独立评估，并向总统等提出建议，作为审核和修订国家量子计划时参考。此外，美国国家科学技术委员会（NSTC）还设有量子信息科学小组委员会（Subcommittee on Quantum Information Science，SCQIS）、量子科学对经济和安全影响小组委员会（Subcommittee on Economic and Security Implications of Quantum Science，ESIX），分别负责协调联邦在量子信息科学技术领域的研发活动，以及从国家安全角度评估、指导量子信息研究工作。

2.加强政策支持，构建量子创新网络

国家标准与技术研究院（NIST）、国家科学基金会（NSF）和能源部（DOE）等联邦政府部门是量子技术研发的主要资助机构，积极推动量子计算创新生态建设。NIST与斯坦福国际研究院（SRI International）等发起成立量子经济发展联盟（Quantum Economic Development Consortium，QEDC），旨在加强联邦政府、学术机构和产业伙伴之间的资源协调，建立量子经济所需的未来供应链，打造强大的量子生态系统，推动美国量子研究和产业发展。

国家科学基金会推出量子飞跃挑战研究所计划（Quantum Leap Challenge Institutes），设立加州大学伯克利分校当前和未来量子计算、科罗拉多大学量子态增强传感和分配、伊利诺伊大学香槟分校混合量子架构和网络、芝加哥大学生物传感和量子模拟，马里兰大学稳健量子模拟等5个飞跃挑战研究所，NSF目前每年向每个研究所拨款2500万美元，支持开展量子信息前瞻技术研发。美国能源部则依托美国国家实验室，成立了5个量子信息科学研究中心（Quantum Information Science Centers），包括：阿贡国家实验室下一代量子科学与工程中心、布鲁克海文国家实验室量子优势联合设计中心、费米国家加速器实验室超导量子材料和系统中心、劳伦斯·伯克利国家实验室量子系统加速器和橡树岭国家实验室量子科学中心。能源部量子信息科学中心是以量子领域国家实验室为核心，汇聚科技企业、高校、学术机构等的科研综合体，联邦政府出资6.25亿美金，参与的企业与学术机构出资3.4亿美金，共同开展量子信息关键技术创新。此外，国防部（Department of Defense）也通过量子算法合作计划（Quantum Algorithms Teams Program）和量子人工智能实验室（Quantum Artificial Intelligence Laboratory）；太空总署（NASA）通过量子通信实验（Quantum Communication Experiment）和量子人工智能实验室（Quantum Artificial Intelligence Laboratory）等支持量子科技创新。

2022年美国总统拜登签署了《2022年芯片和科学法案》（The CHIPS and Science Act of 2022）法案。其中也涉及多个量子相关计划。一是量子网络基础设施计划（Quantum Network Infrastructure）。该计划将在2023-2027财年每年获得1亿美元拨款，总额为5亿美元，具体包括：对量子网络设备和方法进行研究，开发量子网络供应链；开展与量子网络相关的先进科学计算、粒子和核物理以及材料科学的基础研究；开发实验工具和测试平台；研究潜在的量子网络应用。同时，2023-2027财年每年额外拨款1500万美元，总计7500万美元，用于与量子网络、通信和传感方法标准化相关的活动。二是科学和技术量子用户扩展（QUEST）。该计划将为美国境内的研究人员提供访问美国量子计算资源的途径。QUEST计划在2023-2027财年的五年期间提供1.65亿美元联邦拨款。三是下一代量子领导者试点计划（Next Generation Quantum Leaders Pilot Program）。该计划将教育下一代学生和教师掌握量子力学的基本原则，2023-2026财年每年获得800万美元支持，总额达3200万美元。

3.加强国际合作和积极谋划技术管制

美国高度重视量子科技领域国际合作，通过官方合作促进前沿领域国际合作。2021年5月，美韩总统发表联合声明，希望在量子计算等量子技术领域开展联合研究和专家交流。2021年11 月，英国和美国签署加强量子科技合作的联合声明，合作包括促进量子领域联合研究、建立全球市场和供应链并培训下一代科学家和工程师。美国和澳大利亚正式签署《美国和澳大利亚关于量子科学和技术合作的联合声明》。2022年5月，美、日、印、澳四方伙伴关系领导人联合声明中指出要加强四国在量子技术领域技术合作与交流，将促进产业伙伴关系发展，为新兴技术引入更多资本。

同时，美国监管机构针对量子计算/AI等领域也频频表露管制意图。2022年10月美国商务部主管工业安全局（BIS）的副部长Alan Estevez曾经公开表示“BIS正在积极考虑将出口管制扩大到人工智能和量子计算等领域。”2022年12月19日，美国商务部长Gina Raimondo就美国竞争力与中国挑战发表演讲，声明“未来10年三类技术特别重要：第一类是计算相关技术，包括微电子、量子信息系统和人工智能；第二类是生物技术和生物制造；第三类是清洁能源技术”，并指出，美国将“进一步采取措施来捍卫美国的优势，并在这些基础技术方面保持尽可能大的领先优势。”

参考文献：

1.GAO.TECHNOLOGY ASSESSMENT Quantum  Computing and Communications Status and Prospects.2021-10.

2.The CHIPS and Science Act of 2022.