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美国ITIF发布中国量子信息科学技术报告

来源:中国科学院知识产权信息 发布日期:2024-09-20 阅读:18

2024年9月9日,美国信息技术与创新基金会(ITIF)发布《中国在量子领域的创新能力如何》(How Innovative Is China in Quantum?)报告,结合全球量子创新领域的论文、专利数据和专家研讨,分析了量子通信、量子计算和量子传感领域中国产业的创新能力。主要发现如下。

1. 中国量子产业概况

中国有14家私营公司在量子技术领域做出显著贡献。其中包括9家初创公司和5家大型科技公司。领先的公司包括本源量子、国盾量子、阿里巴巴、百度和腾讯,这五家公司占据了中国量子市场的主要份额。

目前,中国在量子计算方面相对落后,在包括硬件开发和算法复杂性等多个领域存在明显的落后。其中,美国在硬件开发方面压倒性领先,主要包括量子比特和超导材料。而在量子传感领域,中美竞争非常激烈。报告表示,中国对近期量子技术保持着高度关注,使其能够在更接近市场的技术方面处于领先地位,但忽视了量子计算的未来潜力——尽管目前面临发展挑战,但这项技术有望将市场彻底改变,如制药行业、金融行业。

表1  中国量子生态系统中创新的私营公司

 

2. 中国量子技术领域的创新

(1)科学出版物

①在量子通信领域,中国的论文数量领先,占全球的38%,而美国仅占12.5%;中国在研究质量方面也排名第一,其31.5%的论文位居全球前10%,H指数[1]为48,而美国位居第二(16.7%,43)②在量子计算领域,中国的论文数量占全球的22.8%,美国占21.3%;美国在研究质量上表现更为突出,H指数为92,而中国为52;美国有33.9%的论文位居全球前10%,而中国有15%。③在量子传感领域,中国的研究成果更多,占全球论文的24.5%,而美国仅占15.4%;美国在研究质量上领先,H指数为68,而中国为54;美国有23.7%的论文位居全球前10%,中国有23.3%。

(2)专利

报告发现,中国的量子通信和量子传感专利有相当大的领先优势,美国则在量子计算专利领域处于领先地位。在欧洲,量子通信、量子计算和量子传感三项技术的专利持平。其他地区的量子传感技术往往滞后。

 

图1  各个国家每种量子技术的专利家族数量

报告指出,在中国,量子通信和量子传感专利的主要专利权人多为公共部门/机构和初创公司,而非大型企业,如国盾量子(QuantumCTek)和鲁班量子科技(Ruban Quantum Technology)等;其中,中国科学院在量子传感领域处于领先地位。相比之下,美国在量子计算专利领域主要由大型公司驱动,如IBM、微软、谷歌和英特尔。

中国尤其重视国内量子技术专利的发展,其被视为国防和基础设施的关键,但是其全球影响力较其他国家偏弱,中国只有华为和阿里巴巴进入了量子通信领域国际专利家族TOP 10,且在量子计算和传感领域中没有中国公司出现。报告指出,中国对国内创新非常重视,而优先考虑国际专利覆盖的外国公司却更有全球影响力。

图2  量子通信、计算和传感领域国际专利家族TOP 10专利权人 

3. 对美国的建议

 

(1)持续增加量子领域资金是必要的。

(2)通过与具有互补优势的盟友合作、建立深度伙伴关系来制定战略,例如构建安全且有弹性的量子供应链,确定与保护零部件和材料的关键供应商等。

(3)加快量子产业的商业化进程。

(4)美国应该将量子技术视为一项关键的国家安全和经济要务,而不仅仅是一项科学追求。

(5)在制定量子技术国际标准方面,美国应该支持对标准采取灵活、协作的方法,鼓励创新并适应出现的技术突破。

(6)美国政策制定者应灵活地应用出口管制政策,以避免阻碍量子领域创新和国际合作。