图片来源：REN CHAO - XINHUA - GETTY IMAGES
处理器眨眼间就能完成超级计算任务。电池能够秒充电。药物研发、加密和解密以及机器学习变得更快。这都是量子计算带来的无数种可能性。量子计算利用物理学原理进行计算，计算速度远远超过最强大的传统计算机。量子计算能否成功都取决于美国的研究，因为美国是全球量子计算领域无可争议的领导者。
美国是如何成为这项技术革命的中心的？这不是偶然发生的。得益于鼓励科学家和企业家将学术研究商业化的政策环境，量子计算和世界一流的美国研究型大学相辅相成，携手成长。
以我们的量子计算公司IonQ为例。2015年，作为来自杜克大学（Duke）和马里兰大学（University of Maryland）的工程学和物理学教授，我们利用自己的研究创建了IonQ公司，其资金主要来自美国国防部（Defense Department）和美国情报高级研究项目署（Intelligence Advanced Research Projects Activity，IARPA）的资助。后者是一家政府机构，主要投资于情报领域的尖端技术。我们还获得了美国国家科学基金会（National Science Foundation）、美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology ，NIST）以及能源部（Department of Energy）的大量资助。
2020年，我们耗资550万美元，在科利奇帕克建设了一座占地23,000平方英尺的中心，用于放置我们最先进的量子设备。次年，IonQ在首次公开募股后估值达到20亿美元，成为第一家上市的纯量子硬件与软件公司。
除了政府的资助外，我们的成功还要归功于杜克大学和马里兰大学对我们的量子研究的投资。马里兰大学号称在其与美国国家标准与技术研究院共建的一家联合研究机构，拥有200多名量子研究员，包括一名诺贝尔奖得主，并发放了100多个物理学专业量子研究方向的博士学位。杜克大学最近建立了全球唯一的“垂直”量子计算中心，该中心的研发领域，从组装单个原子到建造电子控制器，再到设计量子算法和应用，涵盖了量子计算的每一个阶段。
但有一部鲜为人所知的法律同样功不可没，它就是1980年的《拜杜法案》（Bayh-Dole Act），如果没有这部法律，这一切就不可能实现。在该法案通过之前，获得任何金额联邦资助的学术研究所产生的发明专利，归联邦政府所有。然而，政府却没有能力进一步开发高校取得的技术突破，因此绝大多数专利被束之高阁。
《拜杜法案》允许高校拥有其科学家的发明专利，这产生了重要影响。学术机构突然受到激励，纷纷将这些专利授权给私营行业，由后者将专利转换成具有巨大价值的商品和服务，同时鼓励发明这些专利的研究人员创业。
很可惜，联邦政府可能很快削弱拜杜体系 —— 这可能严重阻碍量子计算领域取得新进展。拜登政府最近宣布，计划动用该法案的“介入”条款，如果“目前向公众出售的产品……价格不合理”，将对在政府资助下开发的发明实施价格管制。这种理念源于忽视了创业和商业化的核心价值：虽然创意在高校内利用联邦资金经过构思和测试，但被许可方需要投入大量的努力，将这些创意和专利转化成有用的产品和服务。
滥用介入条款不会使消费者或其他人更容易使用新技术，而是会适得其反。降低将这些创意转化为成功的、实用的产品所需要的投资的价值，可能让私营公司从一开始就不愿意承担风险许可高校的研究。
这对量子计算研发的寒蝉效应，会严重破坏美国的国家安全。我们的项目之所以能从国防和情报部门获得充足的资金，有充分的理由。量子计算可能很快成为密码破译和大型计算机网络防御网络攻击的黄金标准技术。
采用拟定的介入框架，还会严重影响美国未来的经济稳定。虽然目前量子计算仍处于萌芽阶段，但其快速处理海量数据的能力，将在未来几十年内带来商业革命。未来在自动驾驶汽车等领域，量子计算可能是捕捉人工智能和机器学习所需要的复杂性的唯一途径。量子计算可支持公司以前所未有的准确度，完善他们的供应链和其他后勤业务，如制造等。它还有可能会颠覆金融业，支持投资组合经理创建优秀的新投资算法和策略。
鉴于量子计算技术的巨大潜力，中国在2022年已投入超过150亿美元用于发展其量子计算能力，背后的原因不难理解。中国在量子计算领域的投入，是欧盟国家量子计算预算的两倍以上，是美国政府的投资计划的八倍。
好在美国迄今为止在量子计算领域依旧具有明显优势。美国高校吸引的顶级专家和业内领导者，远远超过其他国家（包括中国）的高校。美国源于大学创新的创业文化，令全世界羡慕不已。而且不同于欧洲，美国政府通过公私合作，鼓励冒险和创业。
但如果拜登政府废除支持公私合作的《拜杜法案》，美国能否持久维持在量子计算领域的领先地位，将变成未知数。这可能对美国的国家安全和经济未来产生毁灭性的二级影响。计算机科学家、普通民众和情报与国防部门，只能寄希望于联邦政府官员能三思而行。（财富中文网）
本文作者金正相为杜克大学电子与计算机工程和物理学专业教授。克里斯托弗·门罗为杜克大学和马里兰大学科利奇帕克分校电子与计算机工程和物理学专业教授。2015年，他们共同创立的IonQ公司，是第一家上市的纯量子硬件和软件公司。
作者：JUNGSANG KIM与CHRISTOPHER MONROE
翻译：刘进龙
审校：汪皓
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发表于 2024-4-18 02:59 PM
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