数字经济：内涵与路径 · 第 94 页

总而言之，全球各个国家都不断地在量子科技领域加大研发力度，已取得了一系列技术研发和应用的重大突破。美国集中研究量子计算和量子网络，依然保持着在量子技术方面的全球优势。根据全球量子计算专利有效性数据统计，美国稳居第一，中国处于第二位，加拿大、日本紧随其后。我国在量子通信领域取得了一系列重大成绩，但在量子计算方面仍落后于美国、日本和欧洲。¹¹

4.量子计算的应用

随着人类数据的爆炸式增长，各个领域对海量数据处理能力的要求在快速增加。量子计算突破了传统计算技术的限制，实现了计算能力的巨大飞跃。量子计算可运用在信息安全、量子通信、人工智能、金融工程以及脑科学、空天科技等领域。

（1）信息安全

现代密码体系目前已广泛应用在日常生活中的各个方面，很多密码在电子计算机上难以破解，但如果有了强大的量子计算机配合Shor算法（舒尔算法），就能在短时间内破解现有的密码体系。⁸ 2018年美国哈德逊研究所发布的《量子计算：如何应对国家安全风险》（QuantumComputing：How to Address the National Security Risk）中指出，当通用型量子计算机成功问世，或专用量子计算机达到300个量子比特可控的计算力时，国家级机密信息、商业机密以及个人隐私信息等都将无所遁形，任何传统加密系统都不再有秘密可言。¹⁶ 因此，利用量子计算技术布局信息安全已是信息领域的必由之路。

美国已投入大量经费组建量子科学实验室用于支持国家安全局等机构，研发用于加密的量子计算机以保证国家安全。美国国防机构提供经费支持IBM、谷歌等公司的专用量子计算技术研发。除直接的资金投入外，美国国防机构也在与各类技术研究部门进行协同合作，比如美国国家安全局、美国海军水面作战中心等国家安全保障机构分别与美国各大高校联合建立量子研究院、研究中心或在研究项目上进行合作。⁸

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