在2020年为美国量子做好准备

 
我在2018年12月的本专栏中预测，2019年将是美国“量子飞跃”的一年。当然，量子计算机的发展仍在继续快速发展，但是那年也有一些关键事件表明，量子技术将继续存在，并将决定性地塑造我们的所有未来。他们还证明，当这项技术的全部影响最终产生时，今年美国需要为风险和机遇做好准备。
第一个里程碑是Google宣布其名为Sycamore的量子计算机在200秒内完成了数学计算，这需要一台超级计算机10,000年。这是量子科学家喜欢形容为“量子至上”的突破。谷歌的量子计算机竞争对手立即在公告中猛烈抨击，称谷歌的主张被夸大了。 IBM认为，世界上最强大的经典计算机，位于橡树岭国家实验室的Summit OLCF-4，可以在2.5天之内完成相同的计算-换句话说，美国梧桐将仅在千分之一的时间内解决了该问题，而不是1½万亿分之一。
不过，Google的成就表明，量子计算机不再是科幻小说，而是现实：而且，能够解决复杂的数学问题的量子计算机的发展也困扰着世界的公共加密系统，这是有史以来对数据和网络造成的最大灾难性威胁-甚至比量子怀疑论者假装要早。
实际上，在达沃斯举行的世界经济论坛上曾引述过Google首席执行官Sundar Pichai的话，他预测量子计算机将在五年内标志着标准加密技术的终结。这意味着与美国在量子技术各个领域(从量子计算到量子感测和防黑客的量子通信)的领导地位一样，量子就绪性现在必须成为美国的国家优先事项。
2019年的第二个里程碑是特朗普总统于2018年底通过并签署的《国家量子计划法案》，授权为量子信息科学提供资金。12.5亿美元的资金用于能源部，国家科学基金会和能源部的计划美国商务部国家标准技术研究院(NIST)的信号表明，美国正认真地保持其在量子领域的领导地位。这也意味着华盛顿意识到，如果没有联邦政府的监督和支持，这种21世纪的登月竞赛将不会发生，或者更糟糕的是，鉴于北京目前正在涌入量子的数十亿美元，它将最终确保中国的量子未来。研究和技术，以及阿里巴巴(Ali Baba)等中国大公司。因此，尽管在大规模量子计算机的竞争中，中国仍然落后于美国，这要归功于Google和IBM等公司在量子传感，防黑客攻击的量子通信和具有量子能力的卫星技术等其他领域的发展;中国人正在激增：共产党政府的民兵融合原则意味着未来突破的好处将立即流向中国的军事和情报部门。
紧跟防黑客量子通信方面的发展趋势的需要，激发了2019年第三次具有里程碑意义的事件，该事件发生在哈德森学院的量子联盟计划中。这是来自八个国家的公司，研究实验室和大学组成的联盟的召集，以开发量子通信技术的全球标准，例如量子随机数发生器(QRNG)和量子密钥分配(QKD)，这些标准已提交给国际电信。联盟进行最终批准。这些标准证明了美国在与其他志趣相投的国家和盟国结盟时可以推动量子技术发展的程度。
关于能够抵御量子计算机威胁(特别是来自中国的威胁)的重要性，2019年发生了另一项具有里程碑意义的事件，从某种程度上来说，这是最可怕的。由技术公司DigiCert对美国，欧洲和日本的约400家公司的IT主管，IT安全经理和IT“通才”进行的一项调查发现，尽管55%的人认为量子计算的威胁在今天“相当大”，并且未来有71%的受访者表示“相当大”，但只有35%的受访者表示他们的系统具有量子安全性，尽管59%的受访者预计将来某个时候会有“从大到大”的预算。
2019年显示了量子技术的规模以及威胁的迫在眉睫。 2020年必须是美国政府和私营部门认真考虑的事情，以便在时间耗尽之前让我们所有人都处于量子安全状态。