2018年12月21日，美國總統(tǒng)特朗普簽署了美國國會(huì)提交的《國家量子計(jì)劃法案》（下稱《法案》），落實(shí)“國家量子計(jì)劃”正式成為美國法律，為美國加速量子科技的研發(fā)與應(yīng)用，奪取戰(zhàn)略性領(lǐng)先優(yōu)勢提供了立法保障。

美國《國家量子計(jì)劃法案》首頁（美國國會(huì)圖片）

一、美國《國家量子計(jì)劃法案》制定背景

1．量子科技被公認(rèn)為是具有戰(zhàn)略意義的顛覆性前沿技術(shù)

量子科技是量子理論與其它學(xué)科交叉融合形成的，主要方向包括量子計(jì)算、量子通信、量子探測、量子傳感、量子計(jì)量等，被公認(rèn)可能對各行業(yè)各領(lǐng)域帶來顛覆性影響。例如，量子計(jì)算能突破傳統(tǒng)芯片的經(jīng)典物理學(xué)極限，實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)快百萬倍的計(jì)算能力；量子通信（量子密鑰分發(fā)）可部分取代傳統(tǒng)通信加密技術(shù)，理論上能實(shí)現(xiàn)無條件的密鑰安全；應(yīng)用量子探測技術(shù)的量子雷達(dá)可能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程反隱身探測，破解隱身飛機(jī)作戰(zhàn)優(yōu)勢；量子傳感器具有超高靈敏度和微觀尺寸，能夠在GPS拒止環(huán)境下輸出精確的定位、導(dǎo)航和授時(shí)信息；量子計(jì)量以量子物理為基礎(chǔ)的自然基取代實(shí)物基準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)目前可見的最高計(jì)量精度，如冷原子鐘等。

美國羅切斯特大學(xué)光學(xué)研究所完成的量子雷達(dá)成像效果圖（美國羅切斯特大學(xué)圖片）

2．量子科技已成為世界主要國家科技競逐的一個(gè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)

盡管量子科技的突破尚存不確定性，但美國政府認(rèn)為應(yīng)當(dāng)首先重視其潛在的顛覆性，予以長期和廣泛支持。美國布局開展量子科技研發(fā)已有二十多年，國防部國防高級研究計(jì)劃局、情報(bào)高級研究計(jì)劃局、國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、國家科學(xué)基金會(huì)等均參與其中，早在2002年美國就制定并推進(jìn)了《量子信息科學(xué)與技術(shù)規(guī)劃》，量子計(jì)算則在2015年7月啟動(dòng)的“國家戰(zhàn)略性計(jì)算”計(jì)劃中被列為維持和增強(qiáng)美國高性能計(jì)算能力的核心工作之一。近年來，IBM、谷歌、英特爾等美國企業(yè)也紛紛投身其中。歐、俄、日等其他國家和地區(qū)也相繼推進(jìn)量子科技研發(fā)。例如，歐盟在2018年10月正式啟動(dòng)了為期10年、總投資10億歐元的“量子技術(shù)旗艦計(jì)劃”。量子科技已成為主要國家競相角逐的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

除了美、歐、俄、日等國外，英國也啟動(dòng)了“國家量子技術(shù)計(jì)劃”（英國“國家量子技術(shù)計(jì)劃”官網(wǎng)圖片）

3．美國認(rèn)為其量子科技領(lǐng)先地位正遭到外部特別是我國的戰(zhàn)略性挑戰(zhàn)

美國的量子科技研發(fā)水平整體上仍處于世界領(lǐng)先地位，但美國政府、科技和企業(yè)界普遍認(rèn)為其優(yōu)勢正遭到外部特別是我國的戰(zhàn)略性挑戰(zhàn)。美國國防與國家安全智庫——新美國安全中心在2018年9月發(fā)布的《量子霸權(quán)？中國的野心與對美國創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力的挑戰(zhàn)》報(bào)告認(rèn)為：中美在爭奪人工智能領(lǐng)域主導(dǎo)地位之際，又陷入了一場量子科技競賽；中國已認(rèn)識(shí)到量子科技在經(jīng)濟(jì)和軍事層面的戰(zhàn)略意義，將其列入了國家發(fā)展規(guī)劃，建立了量子國家實(shí)驗(yàn)室，取得了一系列重要成果，正形成趕超美國之勢。中國的量子科技進(jìn)步可能會(huì)影響未來的軍事和戰(zhàn)略平衡，甚至可能超越美國傳統(tǒng)的軍事技術(shù)優(yōu)勢，威脅到美國未來的國家安全。

中國電子科技集團(tuán)有限公司在2018年11月的第12屆珠海航展上展示的量子雷達(dá)試驗(yàn)樣機(jī)。該樣機(jī)在試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了百千米級的探測威力（美國《航空周刊與空間技術(shù)》圖片）

在這種情況下，美國認(rèn)為其當(dāng)前由各個(gè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)各自開展量子科技研發(fā)，或者僅將量子科技作為某個(gè)國家計(jì)劃的一部分予以支持的發(fā)展模式，將難以維持美國在量子科技領(lǐng)域的戰(zhàn)略性領(lǐng)先優(yōu)勢，不利于美國贏得量子科技霸權(quán)。對此，須借鑒“國家納米計(jì)劃”等成功經(jīng)驗(yàn)，通過制定法律來建立國家專項(xiàng)科技計(jì)劃，從管理機(jī)制、責(zé)權(quán)安排、資金投入等方面多管齊下，以國家意志聚合國家力量，加速量子科技發(fā)展。