中國量子專利兩倍於美 拜登要挽狂瀾唯有夥拍日本?(組圖)

即時中國 13:58 2021/03/16

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量子科技是中美尖端科技競爭的焦點。報道指,中國在量子技術方面已處領先地位,尤其是量子通訊與加密方面;而整體量子技術專利數亦為美國兩倍。而美國若欲保持在量子領域競爭力,或需與日本等盟友合作。

日媒:美相關專利數僅中國一半 須與日本合作

《日經新聞》周一(15日)引述信息分析公司VALUENEX的數據指,在分析和統計量子技術相關公開專利後可見,中國在量子技術方面的專利數為3074項,而美國的相關專利數為1557項,僅為中國專利數的約一半。而日本則有750項相關專利。

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報道指,美國在量子計算機的軟件和硬件方面仍保持領先優勢。美企在量子計算機硬件相關專利榜均名列前茅,如大企IBM擁有140項位列第一;而微軟(Microsoft)則擁有81項,谷歌(Google)亦擁有65項。量子計算所需的軟件方面,IBM亦以近百項專利位列榜首,微軟、谷歌等美企亦緊隨其後。

惟在量子通訊與加密方面,中企的表現則已明顯佳於美企,如從交換光子裝置等硬件專利來計算,華為以100項位列第2,而北京郵電大學則以84項位列第4。在軟件方面,國家電網、亨通集團、中興通訊等中企的專利數均處於全球前列。

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在分析中國量子技術領域後來居上的原因時,報道引述日本情報通信研究機構(NICT)研究員佐佐木雅英指,中國優秀年輕人才進入歐美一流大學,而他們回流中國的時間正趕上量子技術發展時期,故中國藉此「實現了爆發性飛躍發展」。

報道認為美國自1957年來在安保技術上保持的優勢,隨著量子時代來臨恐將被中國打破。報道直言美國若想扳回一城,與日本合作或成最佳選擇,因如東芝(Toshiba)、NEC、NTT等日企掌握近1成量子技術硬件相關專利,且東芝亦在量子通訊技術硬件專利榜領先全球。

報道又引述日本政府消息人士指,日方期望盡快展開日美合作。

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量子通訊與加密相關知識

量子通訊是指利用量子力學相關原理解決通訊問題的相關技術。較著名原理為「量子糾纏」,即2個處於糾纏狀態的量子如「心靈感應」般,在一個微觀粒子狀態被測量時,會同時得出另一微觀粒子的狀態,愛因斯坦稱之為「鬼魅般的超距作用」。

量子計算機能幫助解密者最大化「蠻力攻擊」(即將密碼逐個單位進行推算直到找出真正的密碼)的效益;在具規模的量子電腦出現後,都會在短時間內被破解。量子計算機對互聯網密碼等具有極大「破壞力」,故只要一國開發成功,他國通訊安全將受威脅。另外,傳統通訊方式有被從媒介中截聽的風險,而量子通訊則能幫助通訊雙方規避截聽。

而由於量子加密的資訊無法被複製,且任何試圖讀取量子態的行動,都會造成「觀測者效應」,改變相關數值,使得竊聽量子態的行動被發現。因此量子技術在通訊加密領域未來前景可觀。

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在2013年的「斯諾登事件」中,美國情報部門被揭廣泛收集世界各地通訊情報後,通訊安全受各國關注。而中美兩國更對量子通訊和密碼加大研發力度。

中國量子通訊與加密技術研發

中國在量子通訊與加密技術研發方面近年屢有收穫。2016年8月,中國發射了自主研製的世界上首顆空間量子科學實驗衛星「墨子號」,並利用量子衛星在國際上率先成功實現了千公里級的星地雙向量子糾纏分發等成果。

本年初中國科學技術大學研究團隊亦曾成功構建全球首個「星地量子通訊網絡」,地面跨度達4600公里,可有望應用於標準化研究及政務金融電力等領域。該量子通訊網絡可抵御目前所有已知的量子黑客攻擊方案,並可同時支持1.2萬以上用戶使用。

惟中國在量子計算機研發方面仍在追趕美國的進度。雖然中國科學院研製的量子計算機原型機「九章」於12月4日宣布面世,但其性能仍需進一步驗證。Google則早於2019年宣佈成功研發量子電腦(quantum computer),號稱實現「量子霸權」。Google指,量子電腦能200秒內,完成傳統超級電腦要1萬年才能完成的運算工作。

責任編輯:黃良潤

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