美国担心关键技术被中国超越，中国科学家默默发了2篇论文：我们已在2个技术路线上实现「量子计算优越性」
FUTURE远见| 2021-10-27
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上周五美国反间谍和安全中心（NCSC）发布报告《保护美国的关键技术和新兴技术免受外国威胁》，美国认为人工智能、量子信息科技、半导体和自主系统在内的关键领域将决定美国在未来是否能继续保持世界领先的超级大国，还是会被中国或俄罗斯取代。
而10月25日中国科学家同时在国际知名期刊《物理评论快报》上连发2篇论文，分别为潘建伟、朱晓波团队的超导量子计算机祖冲之2.0和潘建伟、陆朝阳团队的光量子计算机九章2.0。至此，中国成为世界上唯一一个在两个技术路线上实现「量子计算优越性」的国家。
祖冲之2.0和九章2.0
来源：CCTV-朝闻天下
祖冲之量子处理器的器件示意图。(a)祖冲之量子处理器由两颗蓝宝石芯片组成。一个携带 66 个量子位和 110 个耦合器，每个量子位与四个相邻的量子位（边界处除外）耦合。另一个承载读出组件和控制线以及接线。这两个芯片通过铟凸块对齐并绑定在一起。
(a) 通过受激参数下变频压缩光放大。(b) 25 个压缩光源的纯度平均值为 0.961。(c) 25 个压缩光源的收集效率平均为 0.918。(d) GBS 设置概述。25对双模压缩光子被送入144模干涉仪，输出分布由144个单光子探测器读出。(e) 整个装置的相位稳定性。直方图显示相位波动一小时内在 0.06 弧度以内。
美国NCSC报告：中国是主要竞争者
美国在新兴技术领域的领导地位面临着来自战略竞争对手越来越多的挑战，他们认识到这些技术的经济和军事利益，并已颁布了全面的国家战略，以实现在这些领域的领导地位。虽然这些技术的民主化可能是有益的，但它也可能在经济上、军事上和社会上破坏稳定。由于这个原因，量子计算、生物技术、人工智能和制造等技术的进步值得额外关注，以预测新兴技术的发展轨迹并了解其对安全的影响。
中国的目标是到2030年实现在各种新兴技术领域的领导地位。中国是美国的主要战略竞争对手，因为中国有一个资源丰富的综合战略，以获取和使用技术来推进国家目标，包括通过军民融合政策和国家情报法进行技术转让和情报收集，要求所有中国实体与中国的军事、情报和安全部门分享技术和信息。中国专注于它认为对其经济和军事未来至关重要的技术，包括生物技术、量子计算、人工智能等技术。
俄罗斯将发展先进的科学技术（S&T）视为国家安全的优先事项，并通过使用各种合法和非法的技术转让机制来支持国家层面的努力，包括其军事和情报计划，从而瞄准美国的进步。
人工智能
人工智能范围从解决特定问题的狭义人工智能到人工通用智能，这种系统在未来可能匹配或超过人类的理解和学习能力。美国国家安全委员会2021年关于人工智能的最后报告指出，人工智能不是一个硬件或软件，而是一个技术组合，需要人才、数据、硬件、算法、应用和整合。
利益：人工智能已经迅速提高了计算机系统解决问题和执行任务的能力，嵌入到我们日常使用和互动的设备中，如智能手机、无线路由器和汽车；我们经常依赖人工智能丰富的应用程序，无论是搜索新餐厅、导航交通，还是选择电影，人工智能也是典型的「双重用途」技术。机器比人更快、更准确地感知、评估和行动的能力，在任何领域，无论是民用还是军用，都是一种竞争优势。人工智能技术将成为公司和国家巨大力量的来源。
威胁：人工智能也扩大了美国的脆弱窗口。美国的技术主导地位正受到像中国这样的战略竞争对手的威胁，如果目前的趋势不改变，中国拥有强大的实力、人才和雄心，有可能在未来十年超过美国，成为世界人工智能的领导者。
量子信息科学与技术
量子信息科学与技术，包括量子计算、网络、传感和计量学，利用物质的基本属性来产生新的信息技术。例如，量子计算机原则上可以利用原子和光子的独特属性来解决某些类型的问题，速度比传统计算机快上数倍。几十年来，量子方面已经产生了关键技术。
利益：量子信息、科学和技术将为民用和军用带来新的能力，并提供经济和国家安全利益。与量子有关的技术先例包括半导体微电子、光子学、全球定位系统和磁共振成像，是支撑美国国民经济和国防基础设施的重要部分。
威胁：大规模的量子计算机有可能允许对大多数常用的网络安全协议进行解密，使保护当今经济和美国安全通信的基础设施面临风险。简而言之，无论谁在量子计算的竞争中获胜，都有可能损害他人的通信。
生物经济
生物经济可以被定义为由生物技术的研究和创新驱动的经济活动，并由生命科学和数据科学（例如，信息学、量子计算和电信）的融合进一步促成。
利益：美国人的日常生活受益于美国的生物经济，包括吃的食物、接受的医疗服务、环境质量、以及他们消费的燃料、材料和产品。生物经济准备在所有这些领域做出更大的贡献，并扩展到其他领域。
威胁：生物经济所掌握的强大技术也可能导致国家安全和经济的脆弱性。例如，生物技术可能被滥用于制造有毒的病原体，而这些病原体可以针对食品供应甚至是人类。
半导体
集成电路等半导体对现代生活至关重要，消费者每天甚至每小时都在使用。它们渗透到我们现代生活的各个方面，从电视和烤面包机，到飞机和卫星。
利益：基于半导体的集成电路是技术的 「DNA」，基本上改变了经济的所有部分，从农业和运输到医疗保健、电信和互联网。半导体行业是美国经济增长和创造就业机会的主要引擎。半导体被用于几乎所有的技术产品，包括最先进的军事系统。
威胁：半导体供应链的全球性质导致了美国严重依赖中国的芯片，且由于半导体是如此关键的部件，脆弱的半导体供应链几乎使经济的每一个部门都面临中断的风险。
自主系统
自主系统通常被描述为有限的人为干预或控制系统，有多种程度的自主性。被普遍称为自主的系统实际上是半自主的，不是完全自主的。例如，带有驾驶支持系统的汽车和大多数无人驾驶飞行器是半自主的。
利益：自主系统可以通过减少规模、成本、风险和对人类支持的需求，同时提高生产力和安全性，来提高生活方式。在未来几年里，自主系统有望在日常生活中得到更普遍的应用，并能够在减少人类控制的情况下执行更复杂的任务。
威胁：自主系统的扩展也带来了新的风险。由于对软件、计算和连接的依赖，自主系统为恶意的网民提供了机会。最后，随着全球对这些领域领导地位的竞争，特别是在自动驾驶汽车领域，战略竞争对手已经推进自己的自主系统。
原文链接：
祖冲之2.0论文：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180501
九章2.0论文：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180502
《保护美国的关键技术和新兴技术免受外国威胁》报告：
https://www.dni.gov/files/NCSC/documents/SafeguardingOurFuture/FINAL_NCSC_Emerging%20Technologies_Factsheet_10_22_2021.pdf
--美国反间谍和安全中心（NCSC）、CCTV-朝闻天下、新华社、《物理评论快报》
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