与人工智能(AI)一道,量子技术正日益成为一种新的战略性变量,有望通过放大掌握该技术国家的综合实力,带来跨越式优势。尽管量子技术尚未像人工智能那样呈现出引人瞩目的“爆发式”发展,但围绕量子技术制高点的竞逐已成为各大权力中心之间新的竞争前沿。该领域取得的突破,将对未来数十年世界力量对比、战略优势以及全球地缘战略格局产生深远影响。
量子技术的影响
量子技术主要发挥基础性、赋能性作用,能够提升众多经济和科学领域的能力。当前,人类正处于第二次量子技术革命——“量子2.0”的初期阶段。如果说“量子1.0”浪潮催生了半导体、激光、原子钟等技术,那么第二次浪潮则主要聚焦于量子计算、量子通信和量子传感三大支柱领域。
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| 不需要依赖极低温稀释制冷机的光量子计算原型机“九章四号”(图自VOV) |
量子技术一旦得到充分开发并实现商业化应用,将有望推动材料科学革命,加快新药研发并降低成本,优化金融和商业战略,提升人工智能效能;同时,既能增强国防能力,也会给国家安全带来前所未有的威胁。美国国会下属美中经济与安全审查委员会(USCC)2025年发布的报告认为,人工智能与量子技术的融合有望增强材料发现、药物研发和基础物理研究能力。然而,从安全角度看,量子技术也将使国家安全以及企业和民众的信息安全更容易受到黑客或间谍组织的攻击。这是因为,一旦性能足够强大的量子计算机投入运行,便有能力破解目前广泛使用的部分公钥密码体系。例如,破解RSA-2048——目前广泛应用的公钥密码标准——在经典超级计算机上需要耗费极其庞大的计算资源和时间;然而,当量子计算机具备足够数量的量子比特以及相应的纠错能力,能够以所需可靠性成功运行Shor算法时,这一壁垒将被打破,原本在经典计算机上几乎无法完成的计算任务,将有可能在量子计算机上于可行时间内得到解决。
不少研究人员认为,随着各大国进行战略性、系统性投入,全球量子技术正开始进入加速发展期,中国、美国、欧盟(EU)等主要力量走在前列。过去十年,具有国际商业价值的量子技术发明数量增长了5倍,其中,仅量子计算领域的专利数量自2005年以来就增长了近60倍。根据欧盟委员会(EC)的有关报告,目前中国约占全球量子技术专利申请量的46%,美国约占23%,欧盟约占6%。
军事战略竞争
大国军事战略竞争在量子技术领域也日益凸显。根据美国国防情报局(DIA)2025年5月发布的报告,量子通信、量子计算和量子传感将为军队提供更加先进的情报、监视与侦察(ISR)、密码破解、定位以及在无全球定位系统(GPS)或存在电子战干扰环境下的导航能力。基于量子技术的进步还将提高目标定位和远程精确火力打击能力,从而为率先部署相关技术的一方形成战略优势。在核威慑领域,量子传感器可能削弱核武器运载平台的隐蔽能力。作为二次核打击能力骨干力量的弹道导弹核潜艇(SSBN),可能被能够探测微小磁异常的量子磁力仪跟踪;量子重力仪则能够用于探测地下掩体或洲际弹道导弹(ICBM)发射井。为规避雷达探测而设计的隐身轰炸机,也可能被能够利用原子级精度进行探测的量子光学传感器发现。凭借这些突出性能,随着美国竞争对手获得削弱或抵消其先发打击力量优势的能力,量子技术可能对美国现有的技术领先优势形成冲击。
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| 量子计算改变未来技术(图自人民军报) |
不少专家认为,量子技术能够在某些军事领域形成非对称优势,为大国以及拥有较强军事科技实力的国家提供机会,使其能够缩小美国在部分传统技术领域的优势。2023年底,中国与俄罗斯利用“墨子号”卫星——中国于2016年8月16日发射的世界首颗量子科学实验卫星——开展量子密钥分发(QKD)试验,在中俄两国相距约3,800公里的地面站之间建立量子通信链路。到2025年,由中国牵头的研究团队进一步将实时QKD试验拓展至中国与南非之间约12,900公里的距离。这些试验表明,QKD正逐步走出实验室演示阶段,向构建洲际量子通信链路迈进。据日本《日经亚洲》报道,中国在量子计算领域的快速崛起可能改变传统军事能力与新兴技术能力之间的力量对比,甚至可能使航空母舰、隐身飞机等传统军事力量象征在未来战争中的重要性有所下降。
面对这一现实,美国政府加快量子技术研发,同时积极为高性能量子技术成熟应用之前构建相应防御能力。2024年8月,美国国家标准与技术研究院(NIST)正式批准FIPS203、FIPS204和FIPS205三项后量子密码标准,旨在保护数据和信息系统,防范未来量子计算机破解现行密码机制带来的风险。为制定产品、服务和信息技术基础设施摆脱易受量子技术攻击算法的迁移路线图,美国多个联邦机构正推进向后量子密码体系的转换。2024年9月,美国宣布将部分量子计算技术与其他先进技术一道纳入出口管制机制,并与多个伙伴建立和拓展量子技术合作渠道,同时将量子科学技术合作纳入“四方安全对话”(QUAD)和“澳英美三边安全伙伴关系”(AUKUS)等多边机制。
技术分化的后果与全球治理方向
与人工智能领域正在展开的地缘战略竞争一样,大国围绕量子技术展开的竞逐,也可能进一步加剧世界向不同技术生态体系分化,并扩大国家间的不平等。世界经济论坛(WEF)《2026年全球风险报告》指出,地缘经济对抗与价值观冲突正促使各方为获取短期安全优势而接受长期隔离的局面。如果这一趋势得不到有效管控,大国和科技强国不断收紧出口管制,可能导致全球知识流动进一步碎片化,使发展中国家和欠发达国家新一代科学家、工程师难以接触量子技术。与主要权力中心相比,技术发展相对滞后的中小国家则面临着安全与经济方面的多重风险。
以东南亚为例,各国在资源禀赋和科研基础方面存在较大差距,导致其量子技术发展能力呈现明显分化。当前,新加坡已成为量子技术研发领域的领先国家之一,而其他国家大多仍处于该技术发展的起步阶段。东南亚在这一领域发展迟缓甚至落后,可能削弱东盟的竞争力和投资吸引力,并造成显著的经济损失。
为改变这一状况,使全球量子技术竞赛更加公平,推动建立针对这一前沿技术的全球性、多边治理规则,是一个重要方向。为此,联合国将2025年确定为“国际量子科学与技术年”(IYQ),以纪念量子力学诞生100周年,旨在提升全球认知,加强教育,拓展国际合作,缩小各国之间的技术差距。联合国教育、科学及文化组织(UNESCO)还公布了2026—2028年“全球量子倡议”(GQI),旨在加强能力建设,并在严格的伦理框架基础上,保障各国公平获取共享基础设施的权利。此外,“开放量子研究所”(OQI)是由日内瓦科学与外交预见基金会(GESDA)发起的一项国际合作倡议,其2024—2026年试点阶段设于欧洲核子研究中心(CERN),旨在扩大世界各国获取和使用量子计算资源的机会,确保这一技术服务于共同利益,而非仅仅成为少数国家获取优势的工具。这些探索值得鼓励,有助于为世界各国参与量子技术发展创造更加公平的环境。
总的来看,推动量子技术发展,应当兼顾国家和企业的正当利益,同时促进技术成果广泛共享,使其服务于人类共同发展,而不应仅仅沦为大国地缘战略竞争的工具。与人工智能一样,如果量子技术的发展继续局限于少数发达国家,大型科技企业就可能寻求掌控算法、垄断并主导全球标准制定,以实现利润最大化。反之,如果国际社会共同推动建立相关治理框架,通过广泛加强能力建设、共享基础设施并共同参与透明的标准制定,量子技术就有望成为推动落实联合国17项可持续发展目标(SDGs)的重要动力。
大国之间的地缘战略竞争是一种客观现实,但技术领域的极化并非不可避免。国际社会特别是中小国家积极参与大国科技竞争格局,并共同参与塑造全球治理标准的努力,将在很大程度上决定量子技术究竟是成为少数国家掌握的局部性战略资产,还是成为推动二十一世纪人类共同进步的重要动力。(完)
作者:外交部 武维成博士