2024冬季达沃斯，世界经济论坛发布首份量子经济蓝图

1月16日，世界经济论坛发布了一份《量子经济蓝图》（以下简称“蓝图”）——这是该论坛第一份关于如何发展以量子技术为中心的全球经济的重要文件。

《蓝图》的作者分别来自世界经济论坛、人工智能和量子初创公司SandboxAQ以及IBM，共同提出了关于各国在全球量子计算、传感和通信技术发展中找到自身定位的一系列建议和范例。

如果您一直在关注光子盒量子发展的报道，可能会产生这样的疑问：“现在发布这个，是不是有点早？”

值得注意的是，该报告在世界经济论坛的全力支持下，对量子做出了一些假设，而这些假设在更广泛的研究界显然有待商榷。

这些假设包括“量子计算将使特定问题的计算更加高效或精确”以及“量子实用性”，即现有量子计算机解决经典计算无法解决的问题的能力，等等。

一些商业领域的专业人士甚至认为世界经济论坛的观点还不够乐观。

商业量子公司D-Wave的政府关系负责人艾莉森·施瓦茨（Allison Schwartz）表示，该报告“狭隘地专注于一种离市场准备就绪还很远的方法，其方式歪曲了采用和近期应用开发的时间表”。

然而，穆迪公司（Moody"s）的量子主管塞尔吉奥·加戈·韦尔塔（Sergio Gago Huerta）对这一蓝图表示支持。作为《量子海盗》（Quantum Pirates Substack）时事通讯的作者，他曾毫不犹豫地批评过量子炒作。

韦尔塔认为，《蓝图》以治理和基础设施为重点，为几乎所有希望参与量子经济竞争甚至参与量子经济的人提供了有益的指导。

世界经济论坛的量子计算治理原则

除此之外，报告深入分析了各国的量子“基石”：从国家研究资金、政治到员工培训，并发现最成功的创新努力来自深度互联和协作的生态系统。

在接下来的文段中，光子盒团队对报告中的重要内容进行了筛选和编辑。

感兴趣的读者可以在文末点击“阅读原文”获取完整版报告内容。

全球在量子科技研究和创新方面的投入持续增长，目前公共部门的投资已超过390亿美元。

尽管成功开发和部署量子技术需要全球生态系统的共同努力，但目前量子科技的研究主要集中在某些国家。

鉴于量子技术有望在各行各业产生深远的变革性影响，有必要在全球范围内实现公平的资源分配，以避免出现“量子鸿沟”的问题。

全球公共部门对量子技术的投资

本专题的总体目标是充分利用量子技术及其应用的变革潜力，造福人类，并同时适当管理相关风险。

以下要素有助于将这一目标融入国家量子战略。

为了明确一个地区在量子技术方面的优势，国家或地区自我评估是一个出发点。

这一分析是后期进行国家或地区优势、劣势、机会和威胁（SWOT）分析的基础。

自我评估确定了需要利用的优先领域（优势和机遇），或需要积极主动地进一步发展的优先领域（劣势），以及需要制定缓解战略的优先领域（威胁）。

这种规划进一步将已制定的量子技术愿景与地区或国家总体技术战略相匹配。

印度量子生态系统技术委员会（QETCI）发布了《2023 年印度量子价值链报告》，该报告引入了一个量子价值链框架，用于分析印度的量子生态系统状况

价值链分析可以更全面地了解当前的生态系统。它是对产业的分析，能够看到整个生态系统中的关系和动态。

价值链分析还能确定不同实体的作用。

开发价值链对于了解差距、增长机会以及经济、技术或社会方面可能存在的挑战非常重要。

量子技术价值链有助于为国家或地区自我评估提供信息。

这种分析有助于深入了解价值链的不同领域，进而为国家的量子战略提供投入。

印度的量子技术价值链

该主题的目标是充分利用量子技术及其应用的变革潜力造福人类；为此，有必要了解一个地区或国家在量子技术方面的现状。

自我评估和价值链分析是一个良好的开端。

本主题的目标是确保广泛获取量子技术硬件和组件。由于不同的量子技术可能处于不同的成熟度阶段，因此相应的战略和行动可能存在差异。

本节重点讨论关键要素，特别是涉及量子技术供应链的各个组成部分。

在考虑量子技术硬件时，最为重要的是考虑当前（政策）决策对长期影响的影响。

除了考虑一个地区或国家在当前量子供应链中的定位外，制定一项战略以确保长期获得量子技术硬件或平台，包括在必要时向弱势地区提供资金，变得至关重要。

值得强调的是，并非每个国家或地区都必须获取或自主开发量子计算系统，因为云访问，如量子计算机和以量子为中心的高性能计算中心，现在和将来将越来越普遍。

对于其他量子技术，如传感和通信，各国必须确保能够长期获得必要的硬件组件。

为了了解现有供应链在哪些方面可以加强量子供应链，需要对供应链进行深入调研。

供应链分析还应包括对关键部件的分析。

值得注意的是，冷却和激光等非量子技术在量子供应链中同样至关重要。

美国政府等已经指出，获得此类支持技术对于支持关键基础设施的努力至关重要。

量子技术和供应链实例

量子供应链跟踪框架

量子堆栈列出跟踪元件和材料

作为量子战略的一部分，其他国家政府在供应链方面也有类似的考虑。

有人指出，由于量子供应链的全球性质，获取和供应可能面临一些挑战。

如上所述，获取各种硬件组件和基础设施对于国家和地区的量子供应链至关重要。从国家安全的角度看，这一点非常关键，同时也对教育和能力建设战略至关重要。

为了确保量子技术的广泛应用，有必要制定明确的量子硬件供应和开发战略。

量子供应链图谱是实现此类战略的关键因素。必须特别注意的是，由于不同的量子技术处于不同的成熟度阶段，因此必须针对不同的技术制定不同的战略。

各国可在现有供应链优势领域的基础上，在国际量子供应链的大背景下创造相邻的增值能力。

开放式创新的目标是确保鼓励合作，尤其是在竞争激烈的环境中，以便能够快速、负责任地推动量子技术及其应用的发展。

芬兰量子生态系统示意图

在确定技术和应用领域的重点时，应参考国家SWOT分析和行业需求。

为了做出最佳决策，产业界、学术界和资助机构之间必须进行强有力的合作。

成功的战略应该以不同的重点领域为核心，以支持、匹配和利用现有的国家优势。

开放式创新之所以成为量子战略成功的关键原因之一，是因为并非每个国家都有足够的资金和人才来创建数百万量子比特规模的质量控制系统。

为了确保获得所需的生产系统，需要签署跨国合作协议。

在涉及研发或跨越国界的价值链的情况下，其他复杂的量子技术也可以从开放式创新方法中获益。

建立开放式创新战略的流程如图所示。

建立开放式创新战略的过程

总之，从当前各国战略中可以看出，认真考虑开放式创新至关重要。

虽然平衡考虑安全因素至关重要，但开放式创新战略可以成为成功的关键因素，尤其是对于资源密集型的量子技术而言。

在这一领域，我们的目标是确保全社会广泛了解量子技术及其影响。

这可以通过政府、学术界和产业界之间的对话来实现，从而进行公众教育，提高公众意识，避免夸大其词。

我们的目标是在关键经济部门建立一支具有量子知识的劳动力队伍，包括量子技术及其邻近专业领域。

鉴于对量子专业知识的需求不断增长，政策制定者应积极拓展人才渠道，以满足当前和长期的需求，同时坚持多样性、公平性和包容性原则。

将劳动力发展倡议与公众宣传工作相结合，对于提高更广泛的认知至关重要。

这里的目标是利用量子技术实现国家和经济安全。

参与量子经济使各国能够获取量子技术和产品，从而支持更长远的国家安全和民用目标。

尽管并非所有国家都需要拥有供应链的所有环节，或者独立构建自己的主权量子计算机或其他量子技术，但它们确实需要确保有足够的机会长期获取必要的组件和平台，以确保本国的地缘经济安全。

这可能包括限制某些双重用途技术或组件的出口，以及在学术层面上限制知识转让。

然而，也存在量子竞赛的风险，这可能会阻碍某些国家的进展并阻止其获得关键的量子技术，从而加剧量子鸿沟。

找到一种平衡的方法是复杂的。

这将需要一种灵活的监管方法，以及政府和行业之间透明的合作，以促进技术进步，同时限制潜在的风险。

这一目标是为了应对未来大型容错量子计算机上运行的先进量子算法以及未来潜在的未知量子攻击可能带来的网络安全威胁。

此外，各国还必须减少因加密相关的QC以及可能侵犯隐私的量子技术而导致的潜在数据隐私侵犯。

尽管PQC标准目前正在制定中，但制定机构鼓励各组织首先建立一个项目管理团队，规划并确定组织向PQC迁移的范围，从而创建一个量子准备路线图。

量子准备项目团队应启动积极主动的加密发现活动，以确定组织当前对量子脆弱加密技术的依赖程度。

易受量子加密影响的系统和资产包括那些参与创建和验证数字签名的系统和资产，其中还包括软件和固件更新。

有了量子漏洞系统和资产清单，企业就能开始量子风险评估流程，并展示迁移的优先级。

在组织的信息技术（IT）和运营技术（OT）采购专家的领导下，清单应包括与供应链供应商的接触，以确定需要从量子漏洞加密技术迁移到PQC的技术。

通过采取负责任的创新和具有远见的方法来了解技术的社会影响，可以减少潜在的危害，最大限度地实现公平的社会效益。

在这一领域，我们的目标是在不同的软硬机制之间建立负责任的创新实践。

正如前文所述，在考虑地区和国家的量子技术战略时，我们不必重新发明“轮子”。

当前阶段的量子技术发展为我们提供了积极主动地思考负责任创新和量子技术管理的机会。

要实现这一点，我们需要引入新的和现有的治理机制，以促使负责任的技术开发，并采用跨学科方法，而不是限制创新，以适应其他新兴计算技术。

尽管与量子技术相关的一些挑战与其他新兴技术相似，例如双重使用的可能性，但有一些特定的伦理挑战对量子技术尤为突出，因此需要特定的治理和负责任的创新机制。

治理、负责任的创新和标准化的总体目标是在从“软”到“硬”的不同机制中建立负责任的创新实践。

建议从过去的经验中汲取教训，了解量子技术的具体挑战，减少不良影响，并收获并推广有益于社会的应用。

探索性量子技术评估（EQTA）

这一主题的目标是可持续地推动量子技术的发展，并激励与联合国可持续发展目标相一致的应用。

应着重于加快实现《巴黎协定》的目标，支持政府间气候变化专门委员会的工作。

在考虑长期回报与短期回报之间的权衡时，本主题的一般考虑因素是建立一个可持续（生态、经济和持久）的量子技术部门。

以量子为基础的可持续发展解决方案已纳入国际机构的议程，例如欧洲核研究组织（CERN）和开放量子研究所（GESDA）。

在地区和国家量子战略中，纳入可持续性基石有多种方法，可以充分利用这些国际机构的见解，制定具体的行动和研究计划。

要确定任何一个国家的量子战略是否成功还为时尚早。

然而，可以从不同的方法中学到的是，没有放之四海而皆准的方法。在选择方法时，各国和各地区应仔细、客观地考虑其自我评估。

他们应将这一评估与他们的长期政治和工业目标相结合，并回顾过去哪些做法行之有效，哪些做法行不通。

他们的方法需要考虑本国的经济和社会特性，以及他们的生态系统所熟悉的最佳做法。

虽然没有必要重新发明轮子，但这也是一个从过去吸取经验教训并加以改进的机会。

在该倡议的下一阶段，论坛将通过圆桌会议、大会和网络研讨会，利用其量子经济网络、第四次工业革命中心网络和论坛合作伙伴的全球顶尖专家网络，提高政策制定者和资深行业专家对该蓝图的认识。

总之，世界经济论坛呼吁决策者加入量子经济蓝图的试点工作。

“我们鼓励尚未踏上量子之旅的国家和地区以及那些拥有先进计划的国家和地区参与进来。”

他们的经验将为我们提供有关其挑战和成功的宝贵见解，并将反馈到量子经济蓝图和未来构建的设计中。

因此，试点项目旨在测试蓝图的可用性，为进一步改进收集反馈意见，并在广泛的地域范围内展示蓝图的实用性。

从试点中汲取经验教训后，将对蓝图进行更新，以收集这些见解并保持其相关性。

——预计将在论坛今后的出版物中介绍这一持续举措的最新情况。

“我们鼓励政府官员、行业参与者、民间社会代表和学术界人士加入这一进程，以加强该蓝图并确保其产生更大的影响。”

参考链接：

[1]https://www.politico.com/newsletters/digital-future-daily/2024/01/17/davos-and-the-global-state-of-quantum-00136164

[2]https://research.ibm.com/blog/responsible-quantum

[3]https://www.linkedin.com/pulse/quantum-economy-blueprint-reena-dayal-vx6de?trk=article-ssr-frontend-pulse_more-articles_related-content-card

[4]https://www.weforum.org/publications/quantum-economy-blueprint/